【文章內(nèi)容簡介】 450 cm?1 TG與 FTIR聯(lián)用 ， 發(fā)現(xiàn) CO2峰 (2364 cm?1), SO2峰 (1376 cm?1) 與 azido峰 (2132 cm?1)。 CO2 來自羧基 ， SO2來自砜基 ， azido來自疊氮 COOH O = S = O N N N weightcurve CO2curve SO2curve SO2 abs. at 1376 100 95 90 85 80 75 0 5 10 15 20 25 30 35 40 CO2 abs. at 2364 125?C 150 ?C 175 ?C Wt % 綠線：重量－時間曲線； 橙、粉線：紅外吸收 時間 (溫度 )曲線 可知脫氮先于 SO2與 CO2 Temp =180 ?C Time, min 160~200?C的曲線均相似 由吸收時間曲線的面積經(jīng)校正可得 SO2與 CO2的釋放量 溫度 ?C SO2 (wt%) CO2(wt%) 160 170 180 190 200 SO2的釋放量與溫度無關(guān)， CO2的釋放量有溫度依賴性 CO2, 2364 4000 3500 3000 2500 2022 1750 1500 1250 1000 750 450 cm?1 1344 1768 1176 用 PP/ASB混合物做同樣的測試。 CO2 及 azido峰存在，而 SO2不復(fù)出現(xiàn)。表明與 PP接枝后砜基得到穩(wěn)定。而正是Azido容易分解造成在 PP上的接枝 Azido 2132 SO2,1376 COOH O = S = O N N N 背景：該聚合物結(jié)晶， Tg＝ 16?C， Tm＝ 146?C， Hf＝ 18 J/g， “加工窗口” 150~200?C。 吸水量 64 %wt，但觀察不到明顯的溶脹，懷疑為玉米淀粉 目的：用 TG/FTIR/MS聯(lián)用表征成份，以純玉米淀粉作參比 案例 3 玉米聚合物的鑒定 100 95 90 85 80 75 70 65 60 1st Derivative (%/min) 50 100 150 200 250 300 350 Temperature ?C Weight (%) TG與 DTG曲線：最初有 %wt 的脫水。在 200?C和 236?C出現(xiàn)兩個小峰，參比樣無此兩峰 10 20 30 40 50 60 70 min Total time: 76min52s Start cycle:6 End cycle: 040 (A) M/Z = 17, NH3 10 20 30 40 50 60 70 min Total time: 76min52s Start cycle:11 End cycle: 040 (B) M/Z = 44, CO2 10 20 30 40 50 60 70 min Total time: 76min52s Start cycle:6 End cycle: 040 10 20 30 40 50 60 70 min Total time: 76min52s Start cycle:14 End cycle: 040 (C) M/Z = 18, H2O (D) M/Z = 28, CO 用 FTIR與 MS得知分解物為 NH3, CO2 , RN=C=O等 2285 4000 3500 3000 2500 2022 1750 1500 1250 1000 750 450 cm1 1051 1626 966 2253 932 NH3 vibration 2285 2253 RNCO vibration 1626 1051 966 932 紅外測定亦發(fā)現(xiàn) NH NCO的存在 結(jié)論： NH3, CO2 , RN=C=O等基團(tuán)均未在參比物中發(fā)現(xiàn)說明玉米聚合物不同于玉米淀粉 ，可判斷為玉米淀粉的接枝改性物：接枝物很可能為聚氨酯 第三章 熱機(jī)械分析儀 thermomechnical analyser (TMA) 觀察樣品線性尺寸隨溫度或時間的變化 電爐 樣品 探頭 熱電偶 位置信號 負(fù)荷 線性位移傳感器 TMA基本裝置 壓縮 壓入 半球壓入 膨脹 彎曲 拉伸 工作模式 樣品 模式 測定量 依賴性 所獲信息 整塊樣品 平探頭 /小負(fù)荷 膨脹 溫度 熱脹系數(shù)， Tg 分散樣品 膨脹 體積變化 溫度 熱脹系數(shù)， Tg 薄膜 壓入 /大負(fù)荷 壓入深度 外力 模量，交聯(lián)密度 時間 蠕變，固化過程 溫度 軟化溫度， Tg 纖維或薄膜 拉伸 單向拉伸 或收縮 外力 模量，交聯(lián)密度 時間 蠕變，固化過程 溫度 Tg, 熔點 ,固化過程 液體 平板 距離 時間 粘度 ,凝膠點 溫度 熔融 ,粘度 ,凝膠點 支撐樣品 彎曲 彎曲量 時間 蠕變 溫度 軟化溫度， Tg，熔點 溫度 (?C) 尺寸變化 (?m) 0 500 5000 1500 2022 2500 3000 0 50 100 150 200 250 300 350 ?C ?C ?C ?C ?C TMA的溫度校正 銦 錫 鉛 高交聯(lián)度、高填充量、共混材料鏈段運(yùn)動受限， TMA測定比 DSC靈敏度高得多 涂層的 Tg用 TMA測定非常方便 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測定 測定剎車片的 Tg 膨脹量 TMA measurement of Tg of brake linings Expansion mode Tg=85?C failed Tg=93?C passed 25 Temperature (?C) 150 測定環(huán)氧印刷線路板的 Tg 膨脹量 Tg=121?C 30 Temperature (?C) 200 溫度 (?C) 加熱 冷卻 尺寸變化 (?m) 100 80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 120 140 環(huán)氧在略低于 Tg處 aging，樣品收縮。加熱通過 Tg發(fā)生膨脹 (粉線 )，再冷卻至 Tg以下則處于非 aging態(tài)，由此測定 aging 的收縮量 Tg Tg 測定物理老化 壓入模式測定導(dǎo)線雙層涂層的 Tg 壓入量 TMA measurement of Tg’s of electrical coil wire Tg1 = 121?C Tg2 = 176?C Deposition 25 Temperature (?C) 300 聚合物中多種行為觀察 壓入模式測定交聯(lián)與非交聯(lián) PE的軟化行為 壓入量 With Crosslinking No Crosslinking 壓縮模式觀察 PE熔點與發(fā)泡過程 壓縮量 Softening (Melting) Foaming 40 Temperature (?C) 180 拉伸模式觀察 PET的冷結(jié)晶 拉伸量 Melt Cold crystallization Tg 25 Temperature (?C) 275 拉伸模式觀察雙向拉伸 PE加熱過程 拉伸量 25 Temperature (?C) 150 Transverse direction Machine direction MD TD TD MD X1 X2 min Y1 mm Y2 ?Y mm 0 2022 4000 6000 8000 10000 Time (min) Expansion (mm) 研究水份對尺寸的影響 聚酮：一氧化碳、乙烯與少量丙烯的共聚物 室溫 CH2CH2 O C = CH2CH2 O C = CH2CH O C = CH3 飽和浸水聚合物厚度與干燥時間的關(guān)系 (TMA, N2 atmosphere, 22?C) Sample thickness % nylon 66 polyketone Water content： wt% Water content： wt% Water content: wt% Water content： wt% 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 t (s1/2) 熱脹系數(shù)測定 線膨脹系數(shù) 體膨脹系數(shù) L d TdLL ??V d TdVV ??溫度 (?C) 5 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 X=?C Y= 熱脹系數(shù)=?6/?C 熱脹系數(shù) =?6/?C 二次加熱 一次加熱 探頭位置(mm) 先消除殘余應(yīng)力的作用 環(huán)氧印刷線路板 ?50 ?25 0 25 50 75 100 125 150 樣品初始尺寸： 1. 加熱 2. 冷卻 溫度 (?C) 尺寸 (mm) 填充聚酮的熱脹系數(shù)測定