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無定形聚合物(PVC)的動態(tài)粘彈性測量設備及結果

發(fā)布時間:2021-09-29 點擊量:978

無定形聚合物(PVC)的動態(tài)粘彈性測量設備及結果

介紹
固體高分子物體的分子結構有長長的單獨分子鏈,所以當它們聚集在一起時,分子鏈就會相互糾纏在一起,一個排列不規(guī)則,一個分子鏈自己折疊成另一個分子鏈。有定期安排。
前者稱為無定形聚合物,后者稱為結晶聚合物。
根據分子鏈單體和鏈段的類型,分為無定形和結晶。或者,有一些是根據密度劃分的。
這一次,我們將測量非結晶聚合物的動態(tài)粘彈性,并從粘彈性數據與溫度的關系來考慮物質的特性。 
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(℃):-130-150
5)溫升率(℃/min):3
6)測量間隔(℃)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35
10) 試用:PVC
測量結果
圖3中縱軸左側的E'(Pa)稱為儲能彈性模量,是物體受到外力時產生的內能。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聚力的過程。曲線的斜率在 80°C 左右變得陡峭,在 110°C 時變得有點平緩。在該溫度范圍內,物體發(fā)生玻璃化轉變。
在玻璃化轉變中,由于內聚力而靜止的分子鏈開始輕微運動,從而使內能顯著降低。這就是斜坡陡峭的原因。
與結晶聚合物相比,無定形聚合物在玻璃化轉變中的 E' 下降幅度更大。
玻璃化轉變后,分子鏈的輕微運動仍在繼續(xù),但內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,是物體受到外力時所產生的熱能。損耗的由來并不增加物體的內能,而是具有以下含義擴散到外面。,這條曲線與黑色曲線不同,呈凸狀。凸狀的原因是物體相對于溫度發(fā)生轉變(聚集結構的變化),動能上升。一個尖銳的在80~110℃的溫度范圍內發(fā)生凸性(玻璃化轉變)。當分子結構的聚集開始松弛時,E“增加,當松弛進行到一定程度時,E"轉變?yōu)闇p少。
這種玻璃化轉變狀態(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的,在110℃或更高的玻璃化轉變完成后粘性元素是強的。
縱軸右側的tanδ(藍色曲線)稱為損耗系數,它是一個與熱能E"(Pa)相對于內能E'(Pa)的大小有關的參數。這個是由于 E' 和 E' 的上述行為。有趣的是,E"的峰值溫度和tanδ不匹配。這是因為E'的斜率大于E"峰值之后的斜率,然后反轉,E"的斜率更大. tan δ (= E"/E') 的峰值出現。
它是粘彈性測量中玻璃化轉變最重要的特征。
非結晶聚合物 PVC 用于該測量,表 1 顯示了結晶聚合物和非結晶聚合物的分類。




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)應力和應變產生的能量中,熱量和內能的每個分量都被引導為粘度和彈性。
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:
抓住膜樣品的兩端
9)樣品形狀(mm):寬3厚1長20


圖1 圖2
項目(圖3)
1) E'(Pa):儲存(垂直)模量
由動態(tài)應力和應變產生的樣品的內能。單位是從相同能量和體積應變之間的關系中獲得的應力。
2)E"(帕):損失(垂直)模量
樣品的熱能由動態(tài)應力和應變產生。單位是從相同能量和體積應變之間的關系中獲得的應力。
3) tanδ:損耗系數
E"與E'之比
4)溫度(℃):樣品周圍大氣溫度
恒速上升(3℃/min)
圖 3