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

發(fā)布時(shí)間：2021-09-29　點(diǎn)擊量：1902

無定形聚合物（PVC）的動(dòng)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(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(dòng)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(hào)：	Rheogel-E4000
2) 測量方法：	動(dòng)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(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(hào)：	Rheogel-E4000
2) 測量方法：	動(dòng)態(tài)粘彈性測量（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

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）

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