對于高性能產(chǎn)品中使用高質(zhì)量聚合物組件的制造商而言，維護品牌的良好聲譽涉及許多方面。從確保遵守規(guī)章制度，到改善內(nèi)部質(zhì)量控制，以保持產(chǎn)品的可靠性和防止部件召回，品牌保護是指確保始終保持產(chǎn)品質(zhì)量。而且，除生產(chǎn)過程以外，這還意味著需驗證進(jìn)入工廠的原材料的質(zhì)量、牌號、成分甚至性能。

有許多方法可分析聚合物的上述特性，但本文將以熱分析為例，這是一種簡單、通用且有效的方法，能保持高質(zhì)量的聚合物生產(chǎn)。 

用于聚合物質(zhì)量控制的熱分析

隨著當(dāng)今復(fù)雜的供應(yīng)鏈和回收材料的普及，在原材料投入生產(chǎn)之前對其進(jìn)行檢查變得至關(guān)重要。熱分析在此方面起著至關(guān)重要的作用。

用于聚合物種類和特性鑒定的差示掃描量熱法（DSC）

DSC是一種熱分析技術(shù)，用于檢測物質(zhì)在很寬的溫度范圍內(nèi)冷卻和/或加熱時的狀態(tài)變化。該技術(shù)可精確定位某些熱事件發(fā)生的確切溫度，如熔點或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。由于此等特性特定于某種聚合物類型，因此可使用此種簡單的技術(shù)快速準(zhǔn)確地確定聚合物的種類和特性。

也可使用DSC驗證回收聚合物的純度。例如，由于聚丙烯（PP）和高密度聚乙烯（HDPE）在回收過程中難以分離，因此PP可能會混入回收材料的HDPE中。由于上述兩種材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔化溫度不同，因此在165ºC至175ºC之間的一個小的吸熱峰表明存在PP。

用于成分分析的熱重分析（TGA）

熱重分析是一種監(jiān)測樣品質(zhì)量隨著溫度升高而發(fā)生的微小變化的技術(shù)。TGA測量的輸出示例如下所示：

從圖中可看出，在給定溫度下，重量的每次下降均可歸因于特定化合物（例如水或一氧化碳）的損失，由此可測定原始樣品的成分。當(dāng)使用多成分材料時（經(jīng)常與橡膠成分一并使用），此方法極為有用。此方法的另一個應(yīng)用領(lǐng)域是測定鋁罐上的聚合物涂層厚度。

用于熱膨脹分析的熱機械分析（TMA）

另一種TA技術(shù)是TMA。此方法可在很寬的溫度范圍內(nèi)測量部件的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)單個零件中使用兩種或多種材料時（例如用于印刷電路板），此方法特別有用。確保元件具有相似的熱膨脹，將防止在使用過程中分層。TMA將測量熱膨脹系數(shù)，并幫助確定零件在正常預(yù)期溫度范圍內(nèi)是否存在破裂或分離的危險。

上圖顯示印刷電路板的TMA分析結(jié)果。在X、Y和Z方向上測量熱膨脹系數(shù)，并且可清楚地看到三個方向上的熱膨脹性能的差異。