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日本UBM结晶聚合物的动态粘弹性测定设备结果分析

发布时间:2021-03-15 点击量:782

日本UBM结晶聚合物的动态粘弹性测定设备结果分析

测量条件
1)型号:Rheogel-E4000
2)测量方法:动态粘弹性测量(图1和图2)
在施加到样品上的动态(正弦振动)应力和应变所产生的能量中,热量和内能的每个分量都作为粘度和弹性进行引导。
3)模式:温度依赖性看到
样品的粘度和弹性分散在任意温度范围内的状态。
4)温度范围(℃):-150-300
5)温升率(°C / min):3
6)测量间隔(℃):2个
7)频率(Hz):每秒10个频率
8)测量夹具:
抓住张力膜状样品的两端
9)样品形状(毫米):宽度3厚度1长度20

   

物品(图3)
1)E'(Pa):存储(垂直)模量
动态应力和应变产生的样品内部能量。单位是从相同能量和体积应变之间的关系获得的应力。
2)E”(Pa):损耗(垂直)模量
由动态应力和应变产生的样品热能。单位是从相同能量和体积应变之间的关系获得的应力。
3)tanδ:损耗因子
E”与E’的比
4)温度(℃):样品周围大气温度
恒定速率上升(3℃/ min)

 

介绍
  由于固体聚合物物体的分子结构具有较长的单个分子链,因此当它们聚合时,分子链趋于相互缠绕(图1)。
然而,在大分子类型中,组成分子链的分子规则地重叠,并且当这种分子链聚集时,它们变成具有高密度分子结构的固体,从而缩小了间隙(图2)。) 。那是结晶聚合物。
考虑在以下条件下获得的数据,以了解结晶聚合物相对于温度如何表现出粘弹性行为。 
测量条件
1)型号:Rheogel-E4000
2)测量方法:动态粘弹性测量
3)模式:温度依赖性
4)温度范围(°C):-150-300
5)温升率(°C / min):3
6)测量间隔(℃):2个
7)频率(Hz):
8)测量夹具:
9)样品形状(毫米):宽度3厚度1长度30
10)试用:尼龙6-6

 

测量结果(图3)
 图3中的纵轴的左侧的E’(Pa)被称为储能弹性模量,是当物体受到外力时产生的内部能量。随着温度升高,黑色曲线从-150°C的极低温度缓慢下降。这是由于样品的热膨胀而放松内聚力的过程。拐点出现在0°C附近的曲线上,斜率变得陡峭。玻璃化转变不会在结晶物体中发生,但结晶聚合物也具有非结晶部分,并且该玻璃化转变大约在0°C左右开始。在玻璃化转变中,由于内聚力而静止的分子链开始轻微移动,从而内部能量显着降低。这就是为什么斜坡陡峭的原因。玻璃化转变后,分子链的轻微移动仍在继续,但曲线恢复为平缓的斜率。在该倾斜度下的E'(Pa)是晶体结构的弹性模量。非结晶部分的比例越小(结晶部分越多),E'(Pa)越高。从熔点开始,大约240°C处的陡坡是液化现象。
红色曲线E”(Pa)称为损耗弹性模量,它是物体受外力时产生的热能。损耗的起因并不增加物体的内能,但具有向外部扩散,该曲线不同于黑色曲线并且具有不规则性,其原因在于,对象相对于温度经历转变(聚集结构的变化),并且动能升高。大约-60°C是晶体结构所*的转变,大约40°C是凸面的玻璃化转变,在玻璃化转变中,构成分子链的单个分子与整个分子链之间进行旋转运动振动,大动能。
图3垂直轴右侧的tanδ(蓝色曲线)称为损耗系数,它是与热能E”(Pa)相对于内能E'(Pa)的大小有关的参数)的主要原因如上所述,由于玻璃化转变的影响,
 该测量使用尼龙6-6,表1列出了结晶和非结晶聚合物的分类。