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日本UBM結(jié)晶聚合物的動態(tài)粘彈性測定設(shè)備結(jié)果分析

發(fā)布時間:2021-03-15 點(diǎn)擊量:966

日本UBM結(jié)晶聚合物的動態(tài)粘彈性測定設(shè)備結(jié)果分析

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)變所產(chǎn)生的能量中,熱量和內(nèi)能的每個分量都作為粘度和彈性進(jìn)行引導(dǎo)。
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(nèi)的狀態(tài)。
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(tài)應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生的樣品內(nèi)部能量。單位是從相同能量和體積應(yīng)變之間的關(guān)系獲得的應(yīng)力。
2)E”(Pa):損耗(垂直)模量
由動態(tài)應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生的樣品熱能。單位是從相同能量和體積應(yīng)變之間的關(guān)系獲得的應(yīng)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(jié)構(gòu)具有較長的單個分子鏈,因此當(dāng)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(guī)則地重疊,并且當(dāng)這種分子鏈聚集時,它們變成具有高密度分子結(jié)構(gòu)的固體,從而縮小了間隙(圖2)。) 。那是結(jié)晶聚合物。
考慮在以下條件下獲得的數(shù)據(jù),以了解結(jié)晶聚合物相對于溫度如何表現(xiàn)出粘彈性行為。 
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(°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(jié)果(圖3)
 圖3中的縱軸的左側(cè)的E’(Pa)被稱為儲能彈性模量,是當(dāng)物體受到外力時產(chǎn)生的內(nèi)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(nèi)聚力的過程。拐點(diǎn)出現(xiàn)在0°C附近的曲線上,斜率變得陡峭。玻璃化轉(zhuǎn)變不會在結(jié)晶物體中發(fā)生,但結(jié)晶聚合物也具有非結(jié)晶部分,并且該玻璃化轉(zhuǎn)變大約在0°C左右開始。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移動,從而內(nèi)部能量顯著降低。這就是為什么斜坡陡峭的原因。玻璃化轉(zhuǎn)變后,分子鏈的輕微移動仍在繼續(xù),但曲線恢復(fù)為平緩的斜率。在該傾斜度下的E'(Pa)是晶體結(jié)構(gòu)的彈性模量。非結(jié)晶部分的比例越?。ńY(jié)晶部分越多),E'(Pa)越高。從熔點(diǎn)開始,大約240°C處的陡坡是液化現(xiàn)象。
紅色曲線E”(Pa)稱為損耗彈性模量,它是物體受外力時產(chǎn)生的熱能。損耗的起因并不增加物體的內(nèi)能,但具有向外部擴(kuò)散,該曲線不同于黑色曲線并且具有不規(guī)則性,其原因在于,對象相對于溫度經(jīng)歷轉(zhuǎn)變(聚集結(jié)構(gòu)的變化),并且動能升高。大約-60°C是晶體結(jié)構(gòu)所*的轉(zhuǎn)變,大約40°C是凸面的玻璃化轉(zhuǎn)變,在玻璃化轉(zhuǎn)變中,構(gòu)成分子鏈的單個分子與整個分子鏈之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動振動,大動能。
圖3垂直軸右側(cè)的tanδ(藍(lán)色曲線)稱為損耗系數(shù),它是與熱能E”(Pa)相對于內(nèi)能E'(Pa)的大小有關(guān)的參數(shù))的主要原因如上所述,由于玻璃化轉(zhuǎn)變的影響,
 該測量使用尼龍6-6,表1列出了結(jié)晶和非結(jié)晶聚合物的分類。
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