無定形聚合物(PVC)的動態(tài)粘彈性測量設(shè)備及結(jié)果
發(fā)布時間:2021-09-29 點擊量:983
無定形聚合物(PVC)的動態(tài)粘彈性測量設(shè)備及結(jié)果
介紹
固體高分子物體的分子結(jié)構(gòu)有長長的單獨分子鏈,所以當(dāng)它們聚集在一起時,分子鏈就會相互糾纏在一起,一個排列不規(guī)則,一個分子鏈自己折疊成另一個分子鏈。有定期安排。前者稱為無定形聚合物,后者稱為結(jié)晶聚合物。根據(jù)分子鏈單體和鏈段的類型,分為無定形和結(jié)晶。或者,有一些是根據(jù)密度劃分的。這一次,我們將測量非結(jié)晶聚合物的動態(tài)粘彈性,并從粘彈性數(shù)據(jù)與溫度的關(guān)系來考慮物質(zhì)的特性。 測量條件
1) 型號: | Rheogel-E4000 |
2) 測量方法: | 動態(tài)粘彈性測量 |
3)模式: | 溫度依賴性 |
4)溫度范圍(℃): | -130-150 |
5)溫升率(℃/min): | 3 |
6)測量間隔(℃) | Pa 2 拉雷爾板 |
7)頻率(赫茲): | 十 |
8) 量具: | 拉 |
9)樣品形狀(mm): | 寬4厚2長35 |
10) 試用: | PVC |
測量結(jié)果
圖3中縱軸左側(cè)的E'(Pa)稱為儲能彈性模量,是物體受到外力時產(chǎn)生的內(nèi)能。黑色曲線從-130°C的極低溫度隨著溫度的升高逐漸下降。這是由于樣品的熱膨脹而松弛內(nèi)聚力的過程。曲線的斜率在 80°C 左右變得陡峭,在 110°C 時變得有點平緩。在該溫度范圍內(nèi),物體發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變。在玻璃化轉(zhuǎn)變中,由于內(nèi)聚力而靜止的分子鏈開始輕微運動,從而使內(nèi)能顯著降低。這就是斜坡陡峭的原因。與結(jié)晶聚合物相比,無定形聚合物在玻璃化轉(zhuǎn)變中的 E' 下降幅度更大。玻璃化轉(zhuǎn)變后,分子鏈的輕微運動仍在繼續(xù),但內(nèi)能隨溫度升高的下降速度減慢并反映在曲線上。紅色曲線E"(Pa)稱為損耗彈性模量,是物體受到外力時所產(chǎn)生的熱能。損耗的由來并不增加物體的內(nèi)能,而是具有以下含義擴散到外面。,這條曲線與黑色曲線不同,呈凸?fàn)?。凸?fàn)畹脑蚴俏矬w相對于溫度發(fā)生轉(zhuǎn)變(聚集結(jié)構(gòu)的變化),動能上升。一個尖銳的在80~110℃的溫度范圍內(nèi)發(fā)生凸性(玻璃化轉(zhuǎn)變)。當(dāng)分子結(jié)構(gòu)的聚集開始松弛時,E“增加,當(dāng)松弛進行到一定程度時,E"轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少。這種玻璃化轉(zhuǎn)變狀態(tài)物體in是粘彈性體,固體*的彈性元素在80℃以下的凝集過程中是強的,在110℃或更高的玻璃化轉(zhuǎn)變完成后粘性元素是強的。縱軸右側(cè)的tanδ(藍色曲線)稱為損耗系數(shù),它是一個與熱能E"(Pa)相對于內(nèi)能E'(Pa)的大小有關(guān)的參數(shù)。這個是由于 E' 和 E' 的上述行為。有趣的是,E"的峰值溫度和tanδ不匹配。這是因為E'的斜率大于E"峰值之后的斜率,然后反轉(zhuǎn),E"的斜率更大. tan δ (= E"/E') 的峰值出現(xiàn)。它是粘彈性測量中玻璃化轉(zhuǎn)變最重要的特征。非結(jié)晶聚合物 PVC 用于該測量,表 1 顯示了結(jié)晶聚合物和非結(jié)晶聚合物的分類。
測量條件
1) 型號: | Rheogel-E4000 |
2) 測量方法: | 動態(tài)粘彈性測量(圖 1 和圖 2) 在施加到樣品上的動態(tài)(正弦振動)應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生的能量中,熱量和內(nèi)能的每個分量都被引導(dǎo)為粘度和彈性。 |
3)模式: | 溫度依賴性 查看 樣品的粘度和彈性在任意溫度范圍內(nèi)分散的狀態(tài)。 |
4)溫度范圍(℃): | -130-150 |
5)溫升率(℃/min): | 3 |
6)測量間隔(℃): | 2 |
7)頻率(赫茲): | 10 頻率每秒 |
8) 量具: | 抓住拉膜樣品的兩端 |
9)樣品形狀(mm): | 寬3厚1長20 |
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項目(圖3)
1) E'(Pa): | 儲存(垂直)模量 由動態(tài)應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生的樣品的內(nèi)能。單位是從相同能量和體積應(yīng)變之間的關(guān)系中獲得的應(yīng)力。 |
2)E"(帕): | 損失(垂直)模量 樣品的熱能由動態(tài)應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生。單位是從相同能量和體積應(yīng)變之間的關(guān)系中獲得的應(yīng)力。 |
3) tanδ: | 損耗系數(shù) E"與E'之比 |
4)溫度(℃): | 樣品周圍大氣溫度 恒速上升(3℃/min) |