ДТА основан на определении температуры, при которой нагреваемый образец претерпевает какие-либо превращения (физические или химические), сопровождающиеся тепловым эффектом (выделением или поглощением теплоты). Так, при окислении теплота будет выделяться, при термическом разрушении - поглощаться.

Существует много различных приборов для ДТА, различающихся устройством нагревательного элемента, регистрирующих приборов и т.п. Однако принцип действия этих приборов, в общем, один и тот же. Если подвергнуть одновременному нагреванию два образца, в одном из которых (испытуемом) происходят изменения, а в другом (эталонном) изменений не происходит, то тепловые потоки, а следовательно, и температуры образцов будут различными. Разность в температурах в исследуемом образце и эталоне характеризует интенсивность процесса, а температура, при которой наблюдается экстремальная разность, указывает условия протекания процесса.

Поэтому во всех конструкциях приборов предусмотрена возможность одновременного нагревания двух или более одинаковых по форме и размерам ячеек для образцов (рис. 15.2). В одну из них (платиновый тигель) помещают навеску полимера 1 (желательно в виде мелкодисперсного порошка), а в другую - примерно такой же объем эталонного вещества 2 (оксида алюминия). Тигли устанавливают в прибор на торцы вертикально стоящих фарфоровых трубок.

Дисками программного управления задают начальное напряжение, скорость повышения температуры (обычно 5 град/мин) и конечную температуру (около 300 °С). В ячейках установлены термопары 3, с помощью которых приборами 4 и 5 регистрируется разность температур испытуемого образца и эталона. Блок 6 помещен в термокамеру 7, температура в которой задается термопарой 8 с регулятором 9. Испытания проводят при постоянном подъеме температур, записывая разность температур на диаграммной бумаге как функцию температуры. В результате получают кривую ДТА (рис. 15.3).

При обработке результатов эксперимента горизонтальную ось градуируют по температуре, пользуясь записанной линейной зависимостью Т(т). По положению пика эндотермического процесса можно найти температурный интервал плавления кристаллической фазы полимера. Экзотермический процесс обычно связывают с окислением полимера, при котором начинается потеря массы образца.

Определение точной величины теплового эффекта процесса по ; кривой ДТА затруднено из-за влияния различных побочных факторов ход кривой. Поэтому метод оказывается удобным для сравнения различных образцов полимеров на качественном уровне, для исследования смесей кристаллизующихся и некристаллизующихся полимеров. Для сравнения кристаллизуемое полимеров измеряют площади пиков эндотермического процесса либо с помощью планиметра, либо путем взвешивания на аналитических весах вырезанных участков диаграмм, соответствующих эндотермическим пикам. Особенно часто с помощью ДТА исследуют температурный интервал и температуру плавления полимеров. Начало плавления определяют по началу резкого отклонения дифференциальной кривой, а температурой плавления считают температуру, соответствующую максимуму пика.

Основной недостаток ДТА заключается в зависимости получаемых результатов от конструкции приборов, условий подготовки образцов, что затрудняет количественное описание процессов.