【CMA/CNAS资质】塑料玻璃化转变温度测定 ISO 11357-2:2020 DSC法

一、检测服务简介

化学工业合成材料老化质量监督检验中心是获得CMA/CNAS双资质认证的检测机构。本中心依据ISO 11357-2:2020《塑料 差示扫描量热法(DSC)第2部分：玻璃化转变温度和台阶高度的测定》标准，提供各类聚合物材料的玻璃化转变温度（Tg）及台阶高度检测服务，出具国际互认的检测报告-1-3。

玻璃化转变温度是无定形聚合物或半结晶聚合物中的无定形区域从粘流态或橡胶态向玻璃态转变的特征温度，是评价聚合物材料热性能和分子链运动的关键指标。2020版标准新增了台阶高度的测定，可同时评估玻璃化转变过程中的比热容变化-1-6。

适用材料典型产品无定形聚合物聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）半结晶聚合物聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）复合材料碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料、聚合物基复合材料胶粘剂/涂料结构胶、环氧树脂、涂层材料热塑性弹性体SBS、SEBS、TPU

二、标准更新与技术要点

ISO 11357-2:2020是化组织（ISO）发布的第3版标准，于2020年3月正式发布，并于2025年5月经确认继续有效-6-8。

项目内容标准号ISO 11357-2:2020发布日期2020-03-02确认日期2025-05-06版本第3版页数9页采标情况中国将修改采用为GB/T（即将发布）-2

2020版主要更新内容-3-6：

标准名称由“玻璃化转变温度测定”扩展为“玻璃化转变温度和台阶高度的测定”

新增台阶高度（stepheight）的测定方法，可量化玻璃化转变过程中的比热容变化

明确了三种玻璃化转变温度的确定方法（等面积法、半台阶高度法、拐点法）

更新了精密度数据

完善了校准程序要求

三、测试方法与技术要点

试验原理：通过差示扫描量热仪（DSC）测量材料的比热容随温度的变化，并由所得的曲线确定玻璃化转变特征温度和台阶高度-3。

引用标准：

ISO 11357-1:2023 塑料 差示扫描量热法(DSC)第1部分：通则-2

玻璃化转变温度的三种确定方法-3：

方法定义适用场景等面积法在转变区域内，使玻璃化转变前后的基线延长线与积分曲线所围面积相等的点的温度适用于转变区域较宽的材料半台阶高度法与两条外推基线距离相等的线与曲线的交点温度Zui常用方法，通常报告为Tg拐点法曲线拐点处的温度适用于转变区域较窄的材料

台阶高度定义：玻璃化转变前后的比热容差值，反映转变过程中的热容变化幅度-3。

四、核心技术参数

检测项目技术参数温度范围-150℃ ～ 500℃（可根据材料特性选择）升温速率10℃/min ～ 20℃/min（标准条件）样品量5mg ～ 20mg保护气体氮气，流速 50 mL/min ± 10%温度精度±0.1℃热流精度±1%重复性Tg偏差 ≤ ±2℃

主要检测设备：

差示扫描量热仪（DSC，符合ISO11357-1要求）

高精度电子天平（感量0.01mg）

氮气供应系统

液氮冷却系统（用于低温测试）

专用坩埚（铝制、氧化铝等）

五、应用领域

玻璃化转变温度检测广泛应用于以下领域：

应用领域检测目的材料研发评价新型聚合物材料的耐热性能和分子结构质量控制监控聚合反应程度、批次一致性、产品稳定性汽车工业控制内饰件、密封件、结构胶的高低温使用性能电子电器评价封装材料、线路板基材的耐热性航空航天验证复合材料基体树脂的耐温等级医疗器械控制高分子材料的热稳定性涂料胶粘剂评估成膜温度、固化程度、使用温度范围失效分析研究材料老化、降解过程中的热性能变化

六、常见问题解答

Q1：ISO 11357-2:2020与上一版本（2013版）的主要区别是什么？

A：2020版是第3版，主要更新包括-1-6：①标准名称扩展为“玻璃化转变温度和台阶高度的测定”；②新增台阶高度的测定方法；③明确了三种玻璃化转变温度的确定方法（等面积法、半台阶高度法、拐点法）；④更新了精密度数据；⑤完善了校准程序要求。

Q2：玻璃化转变温度（Tg）有什么意义？

A：Tg是聚合物材料Zui重要的热性能指标之一。当温度低于Tg时，材料处于玻璃态，硬而脆；当温度高于Tg时，材料处于高弹态或粘流态，软而有弹性。Tg决定了材料的Zui高使用温度、加工温度和热稳定性，是材料选型和工艺设计的关键参数。

Q3：本标准与国家标准有什么关系？

A：根据全国标准信息公共服务平台信息，中国将修改采用ISO 11357-2:2020制定新版国家标准GB/T 《塑料 差示扫描量热法(DSC)第2部分:玻璃化转变温度和台阶高度的测定》-2。本中心将持续跟踪标准更新，确保检测服务的先进性。

Q4：台阶高度（step height）的测定有什么意义？

A：台阶高度是指玻璃化转变前后的比热容差值-3，反映转变过程中的热容变化幅度。该参数可用于评估无定形区域的含量、交联密度、增塑剂效果等，与Tg共同提供更全面的热性能信息。

Q5：测试结果的不确定度主要来源于哪些方面？

A：根据相关研究，测试过程中不确定度的主要来源包括-5：①温度校准；②试样质量称量；③基线选择；④升温速率控制；⑤仪器重复性。本中心通过定期校准、标准样品验证等措施，确保测试结果的准确性。

Q6：DSC测试对样品有什么要求？

A：样品应具有代表性，固态样品可为粉末、颗粒、细粒或从样品上切成的碎片。对粒料或粉料样品，应取两个或更多的试样。样品应干燥、无污染、无挥发物，以免影响测试结果-3。

七、为什么选择我们？

1. 资质：CMA/CNAS双资质认可，检测报告国际互认，可用于国际项目招投标、材料认证

2. 设备先进：配备高精度差示扫描量热仪，温度精度±0.1℃，可满足-150℃～500℃宽温区测试

3. 标准理解：熟悉ISO 11357-2:2020与即将发布的GB/T的技术对应关系

4. 专业团队：长期从事聚合物热分析，熟悉各类材料的热性能特征

5. 不确定度评估：严格按照标准要求进行不确定度评估，确保数据可靠性-5

6. 一站式服务：从样品准备指导到报告出具，流程完整无外包

八、送样要求

项目要求样品形态固态：粉末、颗粒、细粒、碎片均可
液态：可直接测试样品量5mg ～ 20mg（根据仪器要求调整）试样数量至少2个平行样样品状态干燥、无污染、无挥发物材料信息提供材料类型、牌号、预计Tg范围、热历史（是否退火）检测周期7-10个工作日出具报告-4

九、联系方式

化学工业合成材料老化质量监督检验中心

如需咨询或送检，欢迎联系本中心技术团队。我们将根据您的材料特性和应用需求，设计专业的热分析测试方案。

温馨提示：本中心即将依据新版GB/T标准开展检测服务，该标准修改采用ISO 11357-2:2020-2。如需了解新旧标准差异或提前应用新版标准，欢迎来电咨询。