一、目的要求

1、掌握膨胀计法测定玻璃化温度的原理；

2、掌握膨胀计法测定玻璃化温度的方法。

二、原理

T<Tg：自由体积提供的空间不足以使聚合物分子链发生构象调整，随着温度的升高，聚合物的体积膨胀只是由于分子振幅、键长等的变化，即分子占有体积的膨胀。 

T>Tg ：自由体积开始膨胀，为链段运动提供了空间保障，链段由冻结状态进入运动状态，随着温度的升高，聚合物的体积膨胀除了分子占有的体积膨胀之外，还有自由体积的膨胀，体积随温度的膨胀率比玻璃化温度以下的大。 

三、主要试剂和仪器

1、主要试剂

颗粒状PS，乙二醇。

2、主要仪器

膨胀计、线性升温装置。

四、实验步骤

1、将膨胀计洗净烘干。在膨胀计样品管中加入聚苯乙烯颗粒，装入量约为样品管体积的4/5。然后将乙二醇慢慢加入样品管内，并用玻璃棒轻轻搅动以赶走气泡，管中的液面略高于磨口的下端。

2、在膨胀计毛细管柱下端的磨口塞上涂少量真空油脂。将毛细管插入样品管，使乙二醇升入毛细管柱的下部（不高于刻度10小格），注意勿使毛细管中存在气泡。

3、将膨胀计的样品管浸入油浴，垂直夹牢。

4、升温，控制升温速率1℃/min。30℃开始记录液面高度，每升高5℃读一次，55-80温度每升高2℃读一次，直到90℃为止。

5、取下膨胀计及油浴，清理。

6、以膨胀计液柱高度对温度作图，确定聚苯乙烯的玻璃化转变温度。

五、注意事项

1、要注意选取合适的测量温度范围。因为除了玻璃化转变外，还可能有其它转变，这时都有体积的变化，当然，Tg是最主要的转变，一般说，这个转变的体积变化也较大些。

2、测量时，常把试样在封闭体系中加热或冷却，体积的变化通过填充液体的液面升降而读出。因此，要求这种液体不能和聚合物发生反应，也不能使聚合物溶解和溶胀。

六、思考题

1、作为聚合物热膨胀介质应具备哪些条件?

2、聚合物玻璃化转变温度受到哪些因素的影响?

3、若膨胀计样品管内装入的聚合物量太少，对测试结果有何影响?