材料热稳定性与成分定量检测|CMA/CNAS资质第三方检测机构

热重分析(Thermogravimetric Analysis,简称TGA或TG)是一种在程序控制温度和特定气氛条件下,准确测定样品质量及质量变化率随温度变化关系的热分析技术。
根据国家标准《热分析术语》(GB/T 6425-2008),热分析是在程序控制温度下(和一定气氛中),测量物质的物理性质与温度或时间关系的一类技术。TGA作为热分析家族的核心成员之一,通过监测样品在升温过程中的质量变化,实现对材料热特性的定性与定量分析。
核心能力: TGA可准确获取物质的初始分解温度、最大失重温度、失重率、残留量等关键热性能参数,广泛应用于材料研发、质量控制和失效分析。


热重分析仪在程序控温条件下,持续记录样品质量随温度(或时间)的变化曲线,即热重曲线(TG曲线)。其数学表达式为:
W = f(T 或 t)
式中:W为物质重量,T为温度,t为时间。
通过TG曲线及其一阶导数(DTG,失重速率曲线),可以清晰识别材料在不同温度阶段的物理或化学变化:
| 温度阶段 | 典型变化 | 可获取参数 |
|---|---|---|
| 低温区 | 水分/挥发分脱除 | 含水率、挥发分含量 |
| 中温区 | 熔融、分解、氧化 | 分解温度、热稳定性 |
| 高温区 | 炭化、燃烧、无机残留 | 灰分含量、填料定量 |

TGA热重分析技术凭借其高灵敏度与定量准确性,已成为材料检测领域不可或缺的分析手段,主要应用包括:
热稳定性评估: 测定材料的分解温度、氧化诱导期(OIT)、氧化稳定性
组分定量分析: 多组分体系的各组分含量测定(如塑料中的填料、增塑剂、树脂比例)
产品寿命预测: 基于热分解动力学推算材料使用寿命
水分与挥发分测定: 准确测定材料中的水分、溶剂残留及挥发分含量
反应气氛影响研究: 评估腐蚀性气氛或不同气氛条件对材料性能的影响
联用分析: 与红外光谱(FTIR)、质谱(MS)联用,分析不同温度下逸出气体的成分
适用行业: 无机材料、有机高分子、石油化工、建筑材料、化纤、陶瓷、制药、新能源、电子电器等。
通过TGA测试,EVA呈现两段特征热失重:
第一段(约373℃): 醋酸基团分解失重
第二段(约472℃): 主碳链分解失重
根据初始失重率,结合VA分子量与醋酸分子量的换算关系,可准确计算出VA含量。案例中测得VA含量为49.46%,为材料配方验证与质量控制提供可靠数据支撑。

采用氮气-空气切换法进行测试:
室温~500℃(氮气氛围): 失重部分为增粘剂、树脂等有机组分
500~800℃(切换空气): 580℃附近失重为炭黑氧化燃烧
通过对比氮气氛围与空气氛围下的灼烧残留量差值,即可准确计算炭黑含量(炭黑在氮气中不失重)。


PET薄膜的TGA测试结果显示,其主要热失重温度约为427℃,失重率达85.29%,残留灰分约6.07%。该数据可用于评估PET材料在高温加工或使用环境下的稳定性。

作为专业的第三方检测机构,我们提供:

样品量: 建议提供10~50mg粉末或小块样品
样品状态: 固体、液体均可(液体需确认挥发性)
测试气氛: 可选氮气、空气、氧气或真空
温度范围: 根据材料特性定制,常规为室温~1000℃
