塑料的热学特性是其重要的物理性能指标，直接关系到材料的加工条件、使用温度范围和服役寿命。下面是检测塑料(包括ABS等)主要热学特性的常用方法及其原理：
1. 差示扫描量热法 (DSC - Differential Scanning Calorimetry)
测量原理：在程序控温(升温、降温或恒温)条件下，测量输入给样品与参比物(如空坩埚)之间的热流速率差。当样品发生吸热或放热转变时，热流曲线会出现峰或台阶。
可检测的热学特性：
玻璃化转变温度 (Tg)：非晶态或半结晶聚合物从玻璃态转变为高弹态的温度。在DSC曲线上表现为基线的偏移。
熔融温度 (Tm) 和熔融焓 (ΔHm)：结晶性聚合物晶体熔融时的温度和吸收的热量。在DSC曲线上表现为吸热峰，峰顶温度为Tm，峰面积代表ΔHm，可用于计算结晶度。
结晶温度 (Tc) 和结晶焓：聚合物从熔体冷却时发生结晶的温度和放出的热量。在DSC曲线上表现为放热峰。
热焓松弛 (冷结晶)：淬火样品在加热过程中可能出现的放热峰。
固化反应 (如热固性塑料)：交联反应的起始温度、峰值温度和反应热。
氧化诱导期 (OIT - Oxidation Induction Time)：在特定高温和氧气气氛下，材料开始发生氧化反应的时间，用于评估抗氧化能力。
优点：灵敏度高，可定量测量热效应，应用范围广。
标准：ISO 11357, ASTM D3418 等。
2. 热重分析 (TGA - Thermogravimetric Analysis)
测量原理：在程序控温条件下，连续测量样品质量随温度或时间的变化。
可检测的热学特性：
热稳定性：材料开始分解的温度(通常取质量损失1%或5%时的温度)。
分解温度：材料发生显著质量损失的温度范围。
残炭率：高温下材料z终残留的质量分数，反映无机填料或阻燃剂含量。
组分定量分析：对于多组分材料(如ABS)，不同组分在不同温度区间分解，通过失重台阶可估算各组分(如橡胶相、SAN相)的含量。
优点：直观反映材料的热分解行为，可进行组分分析。
标准：ISO 11358, ASTM E1131 等。
3. 动态热机械分析 (DMA - Dynamic Mechanical Analysis)
测量原理：在程序控温下，对样品施加一个正弦交变应力，测量其产生的应变响应，从而得到材料的动态力学性能(储能模量E'、损耗模量E''、损耗因子tanδ)随温度的变化。
可检测的热学特性：
玻璃化转变温度 (Tg)：DMA是测定Tg最灵敏的方法之一。Tg通常对应于tanδ或E''的峰值温度，或E'的急剧下降点。
次级转变：检测分子链段或侧基的局部运动。
模量-温度关系：了解材料在不同温度下的刚度和阻尼特性。
优点：对相转变极其敏感，能提供丰富的力学-温度关系信息。
标准：ISO 6721, ASTM D4065, ASTM D7028 等。
4. 热机械分析 (TMA - Thermomechanical Analysis)
测量原理：在程序控温下，以恒定的微小静载荷作用于样品，测量其尺寸(如长度、体积)随温度的变化。
可检测的热学特性：
线性热膨胀系数 (CLTE - Coefficient of Linear Thermal Expansion)：材料在加热过程中单位温度变化引起的长度变化率。在TMA曲线上表现为斜率。
玻璃化转变温度 (Tg)：在Tg处，材料的膨胀系数会发生突变，TMA曲线斜率改变。
软化点/维卡软化温度 (Vicat Softening Temperature)：某些模式下可测定。
优点：直接测量尺寸变化，适用于评估材料的尺寸稳定性。
标准：ISO 11359, ASTM E831 等。
5. 维卡软化温度 (VST - Vicat Softening Temperature)
测量原理：将样品浸入液体传热介质中，以规定速率升温。在规定负荷下，截面积为1 mm²的针头刺入样品1 mm时的温度即为维卡软化温度。
可检测的热学特性：
短期热变形能力：反映材料在负载下的耐热性能，常用于工程塑料的质量控制。
优点：测试方法简单，结果直观，是塑料工业常用指标。
标准：ISO 306, ASTM D1525。
6. 负荷变形温度 (HDT - Heat Deflection Temperature) / 热变形温度
测量原理：将样品置于液体传热介质中，三点弯曲加载到规定的弯曲应力(如0.45 MPa或1.82 MPa)，以规定速率升温。当试样挠度达到规定值(如0.25 mm)时的温度即为HDT。
可检测的热学特性：
负载下的热变形温度：模拟材料在实际使用中承受载荷时的耐热能力，是工程塑料的关键指标。
优点：与实际应用工况关联性较强。
标准：ISO 75, ASTM D648。
来源：网络
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