高聚物的差热热重分析DTA／TG原理是什么？

差热分析，简称DTA，是将被测试样加热或冷却时，由于温度导致试样内部产生物理或化学变化，追踪热量变化的一种分析方法。热重分析，简称TG，是将被测试样加热，由于温度导致试样重量变化的分析方法。综合热分析仪是具有微机数据处理系统的热重-差热联用热分析仪器，是一种在程序温度(等速升降温、恒温和循环)控制下，测量物质的质量和热量随温度变化的分析仪器。常用以测定物质在熔融，相变、分解、化合、凝固、脱水、蒸发、升华等特定温度下发生的热量和质量变化，广泛应用于无机、有机、石化、建材、化纤、冶金、陶瓷、制药等领域，是国防、科研、大专院校、工矿企业等单位研究不同温度下物质物理、化学变化的重要分析仪器。
差热分析作为一种重要的热分析手段已广为应用，它可以研究高聚物对热敏感的各种化学及物理过程。物理变化如：玻璃化转变、晶型转变、结晶过程、熔融、纯度变化等；化学变化如：加聚反应、缩聚反应、硫化、环化、交联、固化、氧化、热分解、辐射变化等。需指出，由于高聚物的物理或化学变化对热敏感的特性是很复杂的，所以常需要结合其他实验方法如动态力学试验、气质联用等对差热分析热谱图进行深入研究，从而进一步探讨高聚物的结构和性能间的关系。
仪器由热天平主机、加热炉、冷却风扇、微机温控单元、天平放大单元、微分单元、差热放大单元、接口单元、气氛控制单元、PC微机、打印机等组成。
实验时，将试样和惰性参比物(在测定的温度范围内不产生热效应的热惰性物质，常用a-氧化铝、石英粉、硅油等) 置于温度均匀分布的坩埚(样品池)的适当位置，将坩埚(样品池)组合于加热炉中，控制其等速升温或降温。在此变温过程中，若试样发生物理或化学变化，则在对应的温度下吸收或放出热量改变其温度，使试样和参比物之间产生一定的温度(△T)。将△T放大，记录试样与参比物的温度△T随温度T 的变化，即△T-T曲线。此曲线通常称为差热曲线或差热热谱。
刚开始加热时，试样和参比物以相同温度升温，不产生温度差△T=0，差热曲线上为平直的基线。当温度上升到试样产生玻璃化转变时，大分子的链段开始运动。试样的热容发生明显的变化，由于热容增大需要吸收更多的热量，因温度落后于参比物的温度，产生了温度差，于是差热曲线上方而试样的1折对应的温度，即玻璃化转变温度(Tg) 若试样是能结晶的并处于过冷的无定形状态，则在玻璃温度以上的适当温度进行结晶，同时放出大量的热量，此时试样温度较参比物上升快，差热曲线上表现为放热峰。再进一步加热，晶体开始熔融面需要吸收热量，试样温度暂时停止上升，与参比物之间产生了温度差，其差热曲线在相反方向出现吸热峰。当熔融完成后，加于试样的热能在使试样温度升高，直到等于参比物的温度，于是二者的温度差又为零，回复到基线位置，将熔融峰顶点对应的温度记作熔点(Tm)；继续加热试样可能发生其他变化，如氧化，分解(氧化是放热反应，分解是吸热反应)。因此，根据差热曲线可以确定高聚物的转变和特征温度。