摘要：结晶度是表征聚合物性质的重要参数，聚合物的物理性能和机械性能与其结晶度有着密切的关系。准确测定高分子材料的结晶度对于评价材料的性能、研究和优化注塑工艺等方面具有重要的实际意义。在众多结晶度的测试方法中，DSC法有着广泛的应用。

结晶 就是指材料中的原子、离子或分子按一定的空间次序排列形成长程有序的过程。

结晶度 指部分结晶的高分子材料在室温下内如晶体部分所占的比例，结晶度= 晶态部分/材料总体部分（晶体部分+非晶态部分）。

http://s4/small/003zvMA9zy7k2oSmeJl63&690

  上式中，W表示重量，下标c表示结晶，a表示非结晶。

研究结晶度的意义 是表征聚合物性质的重要参数，聚合物的物理性能和机械性能与其结晶度有着密切的关系。准确测定高分子材料的结晶度对于评价材料的性能、研究和优化注塑工艺等方面具有重要的实际意义。

http://s16/mw690/003zvMA9zy7k2oTN8qbdf&690
 

DSC测定结晶度原理：

DSC是指在程序控温下，测量输入到被测样品和参比物的“能量差”与温度（或时间）关系的技术（详细阐述可查阅公众号文章《DSC测试原理及在高分子聚合物热分析中的应用》）。

结晶聚合物熔融时会放热，因此DSC测定其结晶熔融时，得到的熔融峰曲线和基线所包围的面积即为聚合物内结晶部分的熔融焓ΔH_f。

聚合物熔融热和其结晶度成正比，结晶度越高，熔融热越大。

如果已知该聚合物100%结晶的熔融热ΔH_f^*（通常从文献中查得），那么部分结晶聚合物的结晶度可以按下式计算：

http://s7/mw690/003zvMA9zy7k2oV0P0G06&690
平衡结晶熔融焓ΔH_f0，由于熔融焓ΔH_f是在等速升温过程中测得，如果要获得平衡结晶熔融焓，需要在不同升温速度下分别测得不同的熔融焓ΔH_f，然后作图（熔融焓-升温速度），得到一根直线，通过外推获得升温速度为0时的平衡结晶熔融焓ΔH_f0。

DSC测试实际应用：

重结晶峰：室温下结晶不充分的材料在升温至结晶温度附近，可能会发生重结晶。因而，最终的熔融峰中，有一部分是该重结晶部分的熔融吸热，为例计算材料在室温下的结晶度，需要把这一部分面积进行扣除，使得结晶热焓与相应的熔融热焓相等。

因此，实际测试过程中，结晶度的计算公式如下：

结晶度=[熔融峰面积-重结晶峰面积）/100%结晶的理论热焓]X100%

测试案例：如下图所示，PET样品的DSC测试图谱：

http://s14/mw690/003zvMA9zy7k2oWIMSVcd&690

结晶度计算过程：

  熔融焓=44.3J/g

  重结晶焓=34.03J/g

  PET100%的熔融热ΔH_f^*=140J/g

  结晶度（θ）=[(44.3-34.03)/140]*100% = 7.34%

附录：其他测定结晶度的方法

1. X射线衍射法测结晶度

2. 密度法测定结晶度

3. 红外光谱法测结晶度

4. 核磁共振（NMR）吸收方法测结晶度

结束语：
翎钧检测（LTI）是独立第三方检测机构，从事高分子材料、橡胶、塑料、树脂、密封胶、金属材料的分析检测，为客户提供权威、公正、独立、准确的检测分析报告！

更多干货精品技术资料，敬请关注翎钧检测微信公众号：ID:ltilab