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無(wú)定形聚合物(PVC)的動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量設(shè)備及結(jié)果

發(fā)布時(shí)間:2021-09-29 點(diǎn)擊量:1033

無(wú)定形聚合物(PVC)的動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)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(zhǎng)長(zhǎng)的單獨(dú)分子鏈,所以當(dāng)它們聚集在一起時(shí),分子鏈就會(huì)相互糾纏在一起,一個(gè)排列不規(guī)則,一個(gè)分子鏈自己折疊成另一個(gè)分子鏈。有定期安排。
前者稱為無(wú)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(wú)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(cè)量非結(jié)晶聚合物的動(dòng)態(tài)粘彈性,并從粘彈性數(shù)據(jù)與溫度的關(guān)系來(lái)考慮物質(zhì)的特性。 
測(cè)量條件
1) 型號(hào):Rheogel-E4000
2) 測(cè)量方法:動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量
3)模式:溫度依賴性
4)溫度范圍(℃):-130-150
5)溫升率(℃/min):3
6)測(cè)量間隔(℃)Pa 2 拉雷爾板
7)頻率(赫茲):
8) 量具:
9)樣品形狀(mm):寬4厚2長(zhǎng)35
10) 試用:PVC
測(cè)量結(jié)果
圖3中縱軸左側(cè)的E'(Pa)稱為儲(chǔ)能彈性模量,是物體受到外力時(shí)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(guò)程。曲線的斜率在 80°C 左右變得陡峭,在 110°C 時(shí)變得有點(diǎn)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(kāi)始輕微運(yùn)動(dòng),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(wú)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(yùn)動(dòng)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(shí)所產(chǎn)生的熱能。損耗的由來(lái)并不增加物體的內(nèi)能,而是具有以下含義擴(kuò)散到外面。,這條曲線與黑色曲線不同,呈凸?fàn)睢M範(fàn)畹脑蚴俏矬w相對(duì)于溫度發(fā)生轉(zhuǎn)變(聚集結(jié)構(gòu)的變化),動(dòng)能上升。一個(gè)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(kāi)始松弛時(shí),E“增加,當(dāng)松弛進(jìn)行到一定程度時(shí),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(guò)程中是強(qiáng)的,在110℃或更高的玻璃化轉(zhuǎn)變完成后粘性元素是強(qiáng)的。
縱軸右側(cè)的tanδ(藍(lán)色曲線)稱為損耗系數(shù),它是一個(gè)與熱能E"(Pa)相對(duì)于內(nèi)能E'(Pa)的大小有關(guān)的參數(shù)。這個(gè)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?yàn)镋'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(cè)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(cè)量,表 1 顯示了結(jié)晶聚合物和非結(jié)晶聚合物的分類。




測(cè)量條件
1) 型號(hào):Rheogel-E4000
2) 測(cè)量方法:動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量(圖 1 和圖 2)
在施加到樣品上的動(dòng)態(tài)(正弦振動(dòng))應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生的能量中,熱量和內(nèi)能的每個(gè)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(cè)量間隔(℃):2
7)頻率(赫茲):10 頻率每秒
8) 量具:
抓住膜樣品的兩端
9)樣品形狀(mm):寬3厚1長(zhǎng)20


圖1 圖2
項(xiàng)目(圖3)
1) E'(Pa):儲(chǔ)存(垂直)模量
由動(dòng)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(dòng)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)
圖 3



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