聚合物温—形变曲线的测定.pptx

会计学;二. 实验原理 ; 聚合物的许多结构因素的改变，都会在其温度—形变曲线上有明显的反映，因而测定温度－形变曲线，可以提供许多关于试样内部结构的信息，了解聚合物分子运动与力学性能的关系，并可分析聚合物的结构形态. 可以得到聚合物的特性转变温度，如：玻璃化温度Tg，粘流温度Tf，和熔点等，对于评价被测试样的使用性能、确定适用温度范围和选样加工条件很有实用意义。; 高分子运动单元具有多重性，它们的运动又具有温度依赖性，所以在不同的温度下，外力恒???时，聚合物链段可以呈现完全不同的力学特征。 对于线型非晶聚合物有三种不同的力学状态：玻璃态，高弹态，粘流态。 ;温度足够低时，高分子链和链段的运动被“冻结”，外力的作用只能引起高分子键长和键角的变化，因此聚合物的弹性模量大，形变－应力的关系服从虎克定律，其机械性能与玻璃相似，表现出硬而脆的物理机械性质，这时聚合物处于玻璃态，在玻璃态温度区间内，聚合物的这种力学性质变化不大，因而在温度—形变曲线上玻璃区是接近横坐标的斜率很小的一段直线(见图1);随着温度的上升，分子热运动能量逐渐增加，到达玻璃化转变温度Tg后，分子运动能量已经能够克服链段运动所需克服的位垒，链段首先开始运动，这时聚合物的弹性模量骤降，形变量大增，表现为柔软而富于弹性的高弹体，聚合物进入高弹态，温度－形变曲线急剧向上弯曲，随后基本维持在一“平台”上。;温度进一步升高至粘流温度Tf，整个高分子链能够在外力作用下发生滑移，聚合物进入粘流态，成为可以流动的粘液，产生不可逆的永久形变，在温度－形变曲线上表现为形变急剧增加，曲线向上弯曲。 ;第7页/共21页;玻璃态与高弹态之间的转变温度就是玻璃化温度Tg，高弹态与粘流态之间的转变温度就是粘流温度Tf。前者是塑料的使用温度上限，橡胶类材料的使用温度下限，后者是成型加工温度的下限。 ;;本实验使用RJY-1型热机械分析仪进行测量。仪器包括炉体，温度控制和测量系统，以及形变测量系统三个组成部分。温度控制采用可变电压式等速升温装置，它由两个自耦式调压变压器(简称调压器)和一个微型同步电机经过简单的装配即成，其原理如图3所示。 ;第11页/共21页;三. 仪器和试剂 ;四. 准备工作 ;五. 实验步骤 ; 2. 取出试样，观察记录仪形变记录笔的平衡点移动，这时平衡点应接近满刻度为宜。移动量不足或过大时，须重新调整形变仪灵敏度。 3. 重新放好试样，关闭炉子，将记录形变笔调至零点右侧附近。 4. 根据升温速度3-5°C的要求，适当选择等速升温装置两个调压器的电压，然后接通电源开始升温。 ; 5. 放下记录笔开始自动记录温度和形变，直至温度升到200°C(测量其它试样时应另行确定)，切断升温装置电源，抬起记录笔，打开炉子，启动微型风扇降温。 6. 待炉子冷却后，清理样品台和压杆触头，改变测量条件，重复上述步骤2－7，进行二次测量。 ; 7. 切断全部电源，折下压杆和砝码，清除试样残渣，用台秤称量压杆和砝码的质量，用游标卡尺测量压杆触头的直径，然后把仪器复原。 8. 测量双笔记录仪两记录笔的间距，记下记录仪的走纸速度。 ;六. 数据处理 ;七． 注意事项 ;思考问题及讨论