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日本UBM結晶聚合物的動態粘彈性測定設備結果分析

發布時間:2021-03-15 點擊量:985

日本UBM結晶聚合物的動態粘彈性測定設備結果分析

測量條件
1)型號:Rheogel-E4000
2)測量方法:動態粘彈性測量(圖1和圖2)
在施加到樣品上的動態(正弦振動)應力和應變所產生的能量中,熱量和內能的每個分量都作為粘度和彈性進行引導。
3)模式:溫度依賴性看到
樣品的粘度和彈性分散在任意溫度范圍內的狀態。
4)溫度范圍(℃):-150-300
5)溫升率(°C / min):3
6)測量間隔(℃):2個
7)頻率(Hz):每秒10個頻率
8)測量夾具:
抓住張力膜狀樣品的兩端
9)樣品形狀(毫米):寬度3厚度1長度20

   

物品(圖3)
1)E'(Pa):存儲(垂直)模量
動態應力和應變產生的樣品內部能量。單位是從相同能量和體積應變之間的關系獲得的應力。
2)E”(Pa):損耗(垂直)模量
由動態應力和應變產生的樣品熱能。單位是從相同能量和體積應變之間的關系獲得的應力。
3)tanδ:損耗因子
E”與E’的比
4)溫度(℃):樣品周圍大氣溫度
恒定速率上升(3℃/ min)

 

介紹
  由于固體聚合物物體的分子結構具有較長的單個分子鏈,因此當它們聚合時,分子鏈趨于相互纏繞(圖1)。
然而,在大分子類型中,組成分子鏈的分子規則地重疊,并且當這種分子鏈聚集時,它們變成具有高密度分子結構的固體,從而縮小了間隙(圖2)。) 。那是結晶聚合物。
考慮在以下條件下獲得的數據,以了解結晶聚合物相對于溫度如何表現出粘彈性行為。 
測量條件
1)型號:Rheogel-E4000
2)測量方法:動態粘彈性測量
3)模式:溫度依賴性
4)溫度范圍(°C):-150-300
5)溫升率(°C / min):3
6)測量間隔(℃):2個
7)頻率(Hz):
8)測量夾具:
9)樣品形狀(毫米):寬度3厚度1長度30
10)試用:尼龍6-6

 

測量結果(圖3)
 圖3中的縱軸的左側的E’(Pa)被稱為儲能彈性模量,是當物體受到外力時產生的內部能量。隨著溫度升高,黑色曲線從-150°C的極低溫度緩慢下降。這是由于樣品的熱膨脹而放松內聚力的過程。拐點出現在0°C附近的曲線上,斜率變得陡峭。玻璃化轉變不會在結晶物體中發生,但結晶聚合物也具有非結晶部分,并且該玻璃化轉變大約在0°C左右開始。在玻璃化轉變中,由于內聚力而靜止的分子鏈開始輕微移動,從而內部能量顯著降低。這就是為什么斜坡陡峭的原因。玻璃化轉變后,分子鏈的輕微移動仍在繼續,但曲線恢復為平緩的斜率。在該傾斜度下的E'(Pa)是晶體結構的彈性模量。非結晶部分的比例越小(結晶部分越多),E'(Pa)越高。從熔點開始,大約240°C處的陡坡是液化現象。
紅色曲線E”(Pa)稱為損耗彈性模量,它是物體受外力時產生的熱能。損耗的起因并不增加物體的內能,但具有向外部擴散,該曲線不同于黑色曲線并且具有不規則性,其原因在于,對象相對于溫度經歷轉變(聚集結構的變化),并且動能升高。大約-60°C是晶體結構所*的轉變,大約40°C是凸面的玻璃化轉變,在玻璃化轉變中,構成分子鏈的單個分子與整個分子鏈之間進行旋轉運動振動,大動能。
圖3垂直軸右側的tanδ(藍色曲線)稱為損耗系數,它是與熱能E”(Pa)相對于內能E'(Pa)的大小有關的參數)的主要原因如上所述,由于玻璃化轉變的影響,
 該測量使用尼龍6-6,表1列出了結晶和非結晶聚合物的分類。