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日本UBM結晶聚合物的動態(tài)粘彈性測定設備結果分析

發(fā)布時間：2021-03-15　點擊量：1001

日本UBM結晶聚合物的動態(tài)粘彈性測定設備結果分析

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）應力和應變所產(chǎn)生的能量中，熱量和內能的每個分量都作為粘度和彈性進行引導。
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)應力和應變產(chǎn)生的樣品內部能量。單位是從相同能量和體積應變之間的關系獲得的應力。
2）E”（Pa）：損耗（垂直）模量
由動態(tài)應力和應變產(chǎn)生的樣品熱能。單位是從相同能量和體積應變之間的關系獲得的應力。
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構具有較長的單個分子鏈，因此當它們聚合時，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，并且當這種分子鏈聚集時，它們變成具有高密度分子結構的固體，從而縮小了間隙（圖2）。） 。那是結晶聚合物。
考慮在以下條件下獲得的數(shù)據(jù)，以了解結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）：十
8）測量夾具：拉
9）樣品形狀（毫米）：寬度3厚度1長度30
10）試用：尼龍6-6

 

測量結果（圖3）
　圖3中的縱軸的左側的E’（Pa）被稱為儲能彈性模量，是當物體受到外力時產(chǎn)生的內部能量。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聚力的過程。拐點出現(xiàn)在0°C附近的曲線上，斜率變得陡峭。玻璃化轉變不會在結晶物體中發(fā)生，但結晶聚合物也具有非結晶部分，并且該玻璃化轉變大約在0°C左右開始。在玻璃化轉變中，由于內聚力而靜止的分子鏈開始輕微移動，從而內部能量顯著降低。這就是為什么斜坡陡峭的原因。玻璃化轉變后，分子鏈的輕微移動仍在繼續(xù)，但曲線恢復為平緩的斜率。在該傾斜度下的E'（Pa）是晶體結構的彈性模量。非結晶部分的比例越小（結晶部分越多），E'（Pa）越高。從熔點開始，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能，但具有向外部擴散，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)歷轉變（聚集結構的變化），并且動能升高。大約-60°C是晶體結構所*的轉變，大約40°C是凸面的玻璃化轉變，在玻璃化轉變中，構成分子鏈的單個分子與整個分子鏈之間進行旋轉運動振動，大動能。
圖3垂直軸右側的tanδ（藍色曲線）稱為損耗系數(shù)，它是與熱能E”（Pa）相對于內能E'（Pa）的大小有關的參數(shù)）的主要原因如上所述，由于玻璃化轉變的影響，
 該測量使用尼龍6-6，表1列出了結晶和非結晶聚合物的分類。