熱分析的起源可以追溯到19世紀(jì)末。*使用的熱分析測(cè)量方法是熱電偶測(cè)量法，1887年法國勒·撒特爾*使用熱電偶測(cè)溫的方法研究粘土礦物在升溫過程中熱性質(zhì)的變化。此后，熱分析開始逐漸在粘土研究、礦物以及合金方面得到應(yīng)用。電子技術(shù)及傳感器技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了熱分析技術(shù)的縱深發(fā)展，逐漸產(chǎn)生了DTA技術(shù)。
熱分析技術(shù)作為一種科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，在無機(jī)、有機(jī)、化工、冶金、醫(yī)藥、食品、塑料、橡膠、能源、建筑、生物及空間技術(shù)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。它的核心就是研究物質(zhì)在受熱或冷卻時(shí)產(chǎn)生的物理和化學(xué)的變遷速率和溫度以及所涉及的能量和質(zhì)量變化。以下簡(jiǎn)單介紹熱分析技術(shù)在一些行業(yè)的應(yīng)用。
一、DSC 方法在熱固性樹脂固化度測(cè)試方面的應(yīng)用
熱固性樹脂，是指樹脂加熱后產(chǎn)生化學(xué)變化，逐漸硬化成型，再受熱也不軟化，也不能溶解的一種樹脂。常見的熱固性樹脂有酚醛、環(huán)氧、氨基、不飽和聚酯以及硅醚樹脂等。其中環(huán)氧粉末涂料是熱固性聚合物材料重要的一類，由于它具有良好的粘接性能，介電性能和化學(xué)穩(wěn)定性，所以被廣泛應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域。
固化反應(yīng)是指在適當(dāng)?shù)臏囟认颅h(huán)氧官能基與硬化劑作用產(chǎn)生鏈結(jié)反應(yīng)。固化度是熱固性聚合物材料一個(gè)很重要的參數(shù)，固化反應(yīng)一般都是放熱反應(yīng).放熱的多少與樹脂官能度的類型、參加反應(yīng)的官能團(tuán)的數(shù)量、固化劑的種類及其用量等有關(guān).但是對(duì)于一個(gè)配方確定的樹脂體系，固化反應(yīng)熱是一定的，因此用DSC可以很方便地進(jìn)行固化度的測(cè)定。
二、DSC方法對(duì)塑料行業(yè)熱穩(wěn)定性(氧化誘導(dǎo)期)的測(cè)定
塑料是中國四大基礎(chǔ)建材之一。我國是塑料制品的生產(chǎn)和消費(fèi)大國。塑料在國民經(jīng)濟(jì)和日常生活中得到了廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)空間十分廣闊，尤其是電子電器、交通運(yùn)輸及建筑業(yè)的發(fā)展對(duì)塑料零部件和各種制品提出越來越高的要求，迫使塑料的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，塑料實(shí)現(xiàn)高價(jià)比、節(jié)能、環(huán)保及使用安全。因此，塑料行業(yè)作為朝陽產(chǎn)業(yè)，仍有很大的發(fā)展空間。
需要特別關(guān)注的是，塑料材料在貯存、加工和日常使用中受光、熱和氧氣等的作用，極易引起高分子材料的老化反應(yīng)，使材料的物理機(jī)械性能變壞，縮短使用壽命。因此在塑料的新產(chǎn)品開發(fā)和性能測(cè)試中正確評(píng)價(jià)抗氧劑添加的效果具有重要的意義。而氧化誘導(dǎo)時(shí)間和氧化誘導(dǎo)溫度本身可作為高聚物熱氧化穩(wěn)定性的一種度量，近年來廣泛被采用。隨著測(cè)試技術(shù)和測(cè)試儀器的發(fā)展，采用差示掃描量熱法(DSC)測(cè)定材料氧化誘導(dǎo)時(shí)間和氧化誘導(dǎo)溫度已成為評(píng)價(jià)塑料熱穩(wěn)定性的重要方法。
三、DTA法(DSC)法在非晶體高分子領(lǐng)域玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)試
隨著人們對(duì)高分子材料結(jié)構(gòu)與性能研究的不斷深入，材料的質(zhì)量控制技術(shù)也日益受到重視。在產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的過程中，大量實(shí)踐證明采用熱分析方法控制產(chǎn)品質(zhì)量是一種非常有效的手段。而DSC是應(yīng)用廣泛的熱分析技術(shù)之一，其具有測(cè)量操作快捷、簡(jiǎn)便、可靠的特點(diǎn)，在高分子材料領(lǐng)域的研究中發(fā)揮著巨大的作用。DSC可用于研究高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔融溫度、熔化熱、結(jié)晶溫度、比熱容以及用于聚合物共混物的成分檢測(cè)。
四、熱重分析(TGA)在聚烯烴管材炭黑含量測(cè)試上的應(yīng)用
聚烯烴材料是指以由一種或幾種烯烴聚合或共聚制得的聚合物為基材的材料。聚烯烴塑料即烯烴的聚合物， 是一類產(chǎn)量大、應(yīng)用多的高分子材料；其中以聚乙烯、聚丙烯很重要。由于原料豐富、價(jià)格低廉、容易加工成型、綜合性能優(yōu)良等特點(diǎn)，在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用很廣泛 。
近年來，聚乙烯管材已成為繼PVC之后，世界消費(fèi)量第二大的塑料管道品種，廣泛應(yīng)用于給水、農(nóng)業(yè)灌溉、燃?xì)廨斔汀⑴盼?、油田、化工、通訊等領(lǐng)域。無添加劑的聚乙烯耐氣候老化和日光曝曬性能很差，因而實(shí)際使用時(shí)都會(huì)添加炭黑。炭黑能使材料具有足夠的抗紫外老化能力，當(dāng)炭黑含量為2.0%～3.0%時(shí)可確保有效地防止紫外線的影響。
五、熱分析技術(shù)在藥物領(lǐng)域的應(yīng)用
在藥品檢驗(yàn)中，常用的熱分析方法是差示掃描量熱法(DSC)與熱重分析法(TGA)。目前，發(fā)達(dá)國家已把熱分析方法作為控制藥品質(zhì)量的主要方法。熱分析技術(shù)具有用量少、方法靈敏、快速，在較短的時(shí)間內(nèi)可獲得需要復(fù)雜技術(shù)或長期研究才能得到的各種信息等特點(diǎn)，在藥品檢驗(yàn)中有著廣泛的應(yīng)用。
熱分析技術(shù)的各種優(yōu)點(diǎn)使其在藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越受注目。在藥物的含量測(cè)定；藥物含水量的測(cè)定及表面吸附水、結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水的判斷；藥物熱降解及穩(wěn)定性研究；藥物熔點(diǎn)的測(cè)試；藥物的純度測(cè)試等方面，熱分析技術(shù)都扮演著至關(guān)重要的角色。
六、熱分析在淀粉類食品行業(yè)的應(yīng)用
淀粉類食品包括小米、黑米、蕎麥、燕麥、薏仁米、高粱、土豆、山藥、薯類等。淀粉是葡萄糖的高聚體，水解到二糖階段為麥芽糖，*水解后得到葡萄糖。天然淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類構(gòu)成，直鏈淀粉含幾百個(gè)葡萄糖單元，支鏈淀粉含幾千個(gè)葡萄糖單元。為了深入了解淀粉類食品的化學(xué)性能，熱分析技術(shù)在其研究、探討過程中被廣泛使用。
