高聚物溫度形變曲線(編輯修改稿)
2025-07-24 16:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A thermomechanical analyzer）。根據(jù)試樣的形狀、狀態(tài)（纖維、薄膜、片狀或塊狀）選擇合適的測(cè)定方法。針入法，壓縮法，拉伸法（薄膜）。 嚴(yán)格來說Tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)是一個(gè)溫度范圍。Glass state glass transition rubbery state viscoelastic transition(粘彈轉(zhuǎn)變區(qū)) viscous flow state（粘流態(tài)，即液態(tài)） 高彈態(tài)在形變溫度曲線上是一個(gè)平臺(tái)，這是由于鏈段運(yùn)動(dòng)隨溫度的升高而加劇能給出更大的變形，另一個(gè)方面彈性恢復(fù)力隨著升溫而增加更能抵抗形變，這兩個(gè)因素相互抵消的結(jié)果。 粘彈轉(zhuǎn)變區(qū)聚合物開始出現(xiàn)流動(dòng)性，形變迅速增加。此轉(zhuǎn)變溫度稱為流動(dòng)溫度，記做Tf. 如果高分子有交聯(lián)，低交聯(lián)度時(shí)可以觀察到Tg但沒有Tf,即不發(fā)生粘流；高交聯(lián)度時(shí)（如酚醛樹脂等熱固性塑料）連Tg 也沒有。 結(jié)晶聚合物的形變溫度曲線與非結(jié)晶聚合物有很大不同。當(dāng)結(jié)晶度小于 40 % 時(shí)，還能觀察到Tg ；當(dāng)結(jié)晶度大于 40 % 時(shí)，Tg 觀察不到或者不明顯。從Tg 到Tm 這一段溫度區(qū)內(nèi)不是高彈態(tài)，因?yàn)榻Y(jié)晶使彈性變差，性能很像皮革，所以稱為皮革態(tài)。另一方面，對(duì)于一般的分子質(zhì)量，曲線在Tm有一個(gè)突變；對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量很高的樣品，溫度高于Tm還不能發(fā)生流動(dòng)，在更高的溫度Tf出現(xiàn)之后才會(huì)流動(dòng)。 形變溫度曲線也常用另一種形式表示，即模量溫度曲線。因?yàn)槟Ａ縀，形變?chǔ)藕蛻?yīng)力σ遵循胡克定律σ=Eε,所以在一定應(yīng)力下，模量與形變是倒數(shù)關(guān)系，隨溫度的升高模量減小。 如果用動(dòng)態(tài)熱力分析儀（DMA）在交變應(yīng)力下測(cè)定聚合物模量隨溫度的變化，能靈敏地檢測(cè)到玻璃態(tài)下比鏈段小的運(yùn)動(dòng)單元（如側(cè)基，側(cè)鏈）從凍結(jié)到運(yùn)動(dòng)過程的轉(zhuǎn)變，稱為多重轉(zhuǎn)變。DMA初反映ET關(guān)系之外，還檢測(cè)損耗角正切（力學(xué)內(nèi)耗）Tanδ。前者變現(xiàn)為臺(tái)階狀，后者變現(xiàn)為峰形，對(duì)于各個(gè)轉(zhuǎn)變他們是相互對(duì)應(yīng)。因?yàn)閷?duì)于非晶或結(jié)晶高分子，Tg 或Tm 分別稱為主轉(zhuǎn)變，α轉(zhuǎn)變或主松弛，小運(yùn)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)變稱為次級(jí)轉(zhuǎn)變（s
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