はじめに
変調DSC測定は、重複効果を分離するために使用される。試料は直線的な加熱速度だけでなく、正弦波状の温度変化にもさらされる。この方法により、熱流のいわゆる反転部分と非反転部分を分離することができる。反転効果は温度の関数であり、温度変化とともに振動する。非反転過程は時間の関数であり、全熱流と反転熱流の差として計算される。
変調測定には、ユーザーが選択する3つのパラメータが含まれます：
- 基本となる加熱速度
- 振幅（単位：K）
- 振動の周期（単位：秒）
適切な加熱速度と十分な周波数は、分離される効果に十分な振動が含まれるようにするために必要です。これは、反転プロセスと非反転プロセスの良好な分離を達成するために必要な条件です。ヒートフローDSCでは、短い振動とともに速い加熱速度に追従することは困難であるため、変調測定は通常5K/分以下の加熱速度で実施される。
加熱炉の熱質量が低いため、ヒートフローDSC 214 Polyma は、短周期と高振幅の組み合わせで10 K/分の加熱速度で変調することができ、迅速かつ正確な結果を得ることができます。
テスト条件
ポリスチレン試料をConcavus® パンに準備し、DSC 214 Polyma 。このポリマーを10 K/分で150℃まで加熱した。周期20秒、振幅1 Kの振動を変調パラメータとして用いた。高速振動と高振幅にもかかわらず、試料内の均質な温度分布を確保するため、small のポリマー量（2.36 mg）のみを使用した。
テスト結果
測定された全熱流（従来のDSC曲線に準拠）を図1に示す。102℃（中間点）で検出される吸熱（吸熱性）は、ポリスチレンのガラス転移によるものである。これは、試料内の機械的張力の解放に起因する108℃の緩和ピークと重なっている。この2つの効果は、分離しなければ評価できません。これは温度変調を用いることで実現できます。
図2は、変調された測定の間、温度が完全に制御されていることを示している。10K/分の基本加熱速度と1Kの振幅は、いずれも問題なく維持されている。
全熱流を反転シグナルと非反転シグナルに分離したものを図3に示す。ガラス転移は熱流の反転部分で起こるのに対し、不可逆緩和ピークは一般的な非反転効果である。ガラス転移は105.1℃（中間点）、緩和ピークは105.6℃（ピーク温度）で検出され、エンタルピーは1.2 J/gでした。
結論
変調機能により、ポリスチレンのガラス転移を正確に評価するのに必要な時間はわずか数分です。DSC 214 Polyma は、ヒートフローDSCの堅牢性と、高速でよく制御された加熱炉の利点を兼ね備えており、高加熱速度での温度変調型DSC測定も可能です。