玻璃过渡 温度 Tg 定义了聚合物的玻璃状（刚性）状态与粘性橡胶状态之间的过渡点。这两种状态都表现出不同的材料 特性因此对于应用程序设计非常重要。使用此工具可以根据DMTA测量值轻松估算半结晶材料的Tg，作为与零件平衡的相对湿度的函数
- 介绍
- 测量
- 型
- 常见问题
有多种方法可以测量玻璃过渡 温度 Tg。虽然我们的数据表值是根据 ISO 11357-1/-2 使用 DSC 确定的，但此工具中的预测基于 DMTA 测量（有关详细信息，请参阅“测量”）。
用户输入：
•等级选择
工具输出：
•在23°C（73°F）下与一定相对湿度保持平衡的模制零件的Tg估计。
预测成型零件和退火零件的平衡含水量。注意：要预测随时间变化的水分含量，请使用我们的水分扩散工具。
结晶
半结晶塑料通常包括聚合物链随机排列的无定形相和结晶（有序）相。只有无定形相才能吸收水分。然而，结晶度水平不是一个固定的材料参数，而是取决于加工条件和老化。在注塑/吹塑成型和牵引装置（“干成型”）之后，塑料尚未达到其最大结晶度。对于某些应用，低于此最大值的状态为应用提供了优势，而在其他情况下，则需要完全结晶状态。与退火（或老化）材料相比，干燥成型的样品可以吸收更多的水分。在零件的整个生命周期中，结晶度通常会增加（并且水分吸收减少），但为了加快这一过程，可以应用“退火”（短时间的热处理）。
我们只专注于半结晶PA和PPA。由于结晶度取决于加工条件、环境条件和年龄等因素，因此不可能为我们的材料提供单一值作为绝对真理。相反，我们的工具既可以预测干成型样品 中的水分含量，也可以预测退火（在指定条件下）样品。除非应用极端退火，否则零件的水分含量很可能介于这两个预测之间。
在数据表上，通常提供“模制干燥”值。对于PA6，PA66和PPA，“退火”平衡水分含量可以降低10-20%，对于PA46，与干燥成型样品相比，甚至低2倍。
测量方法
测量玻璃过渡 温度Tg并非易事。Tg不是一个单一的固定温度，而是发生过渡的温度区域。此外，存在各种测量 Tg 的方法 - 每种方法都有自己的优点和缺点：
- 差示扫描量热法（DSC）：一种高度灵敏、定量和快速的技术，具有广泛的适用性，但它可能会受到基线漂移的影响，需要非常均匀的样品，并且只能应用于有限温度范围内的干燥样品。调制温度差示扫描量热法（MTDSC）是该技术的一种变体，具有更高的分辨率。我们数据表中的数据基于此方法，并根据 ISO 11357-1/-2 进行测量。
- 动态机械分析 （DMA） 和 动态机械 热分析 （DMTA）：可以表征材料在一定温度和频率范围内的粘弹性行为，不仅提供 Tg，还提供存储模量、损耗模量和阻尼特性等机械 特性。该技术也可以处理条件样品，尽管在温度扫描过程中，样品的干燥会略微影响较高温度下的结果。
- 热机械分析（TMA）：测量尺寸变化，但与DSC或DMTA相比，灵敏度有限。
- 介电热分析 （DETA） 和 热刺激电流 （TSC）：测量材料的介电特性或电气电流随温度的变化，但特定于某些材料，需要复杂的解释。
全部，上述方法将导致（略微）不同的Tg值。变化通常只有几度，但对于聚合物混合物、含有某些添加剂的材料、在不太受控的实验条件下、不同的测量方案以及具有异质性或不同热 历史的材料，变化可能更大（~10 度）。
我们的测量
构成我们在该工具中预测 基础 的测量值是使用DMTA技术获得的：将样品切割成所需尺寸后，首先将它们置于23°C（73°F）的固定温度下在湿度调节器或水中，直到达到平衡。在调节过程中，测量样品的重量增加，以精确确定其水分含量。随后使用恒定频率为1 Hz的温度扫描测量平衡样品。
与温度平衡相比，聚酰胺中的水分扩散是一个非常缓慢的过程。因此，假设样品内部的水分浓度在测量过程中保持恒定，其中样品以 1°C/min （1.8°F/min） 的速率加热。然而，在远高于 100°C （212°F） 的温度下，这可能会导致微小的偏差。
该模型基于大量的DMTA实验，样品在各种条件下处于“成型”和“退火”状态：在不同相对湿度下平衡的完全干燥的调节样品和在水中平衡的完全湿样品。
模型
基于重量测量，采用现象学模型将得到的样品平衡水分含量描述为在23°C（72°F）下与样品平衡的相对湿度的函数。图中显示了两种状态（成型和退火）。特别是对于PA46，结晶度可以播放显着的效果，对于其他材料，这种效果不太明显。从理论上讲，进一步的热处理可以进一步提高结晶度，但所示的这两种状态被认为在大多数应用中具有代表性。
基于DMTA结果，使用另一种现象学模型来预测玻璃过渡 温度与23°C（72°F）样品平衡的相对湿度的函数。为简单起见，仅显示“成型”状态（这是最常用的）。
准确性
材料复合不均匀性、注塑成型工艺条件、调节实验以及 DMTA 测量本身全部可能会在最终结果中引入变化。基于对全部 结果和模型预测的详细分析，使用 10% 的置信限似乎是合适的;如图所示。请注意，这不包括与其他测量方法相比的DMTA变化（如“测量”部分所述）。
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