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高聚合物热分析之动态热机械分析法(DMA)

发布人: 菠菜导航网站 来源: 菠菜导航登录 发布时间: 2020-07-14 14:52

  热分析技术是在程序温度(指等速升温、等速降温、恒温或步级升温等)控制下测量物质的物质随温度变化,用于研究物质在某一特定温度时所发生的热学、力学、声学、光学、电学、磁学等物理参数的变化,即P= f(T)。

  热分析是仪器分析的一个重要分支,它对物质的表征发挥着不可替代的作用。热分许历经百年的悠悠岁月,从矿物、金属的热分析兴起,近几十年来高科学和药物分析等方面焕发了勃勃生机。

  动态热机械分析测量粘弹性材料的力学性能与时间、温度或频率的关系。样品受周期性(正弦)变化的机械应力的作用和控制,发生形变。

  DMA是通过运动的状态来表征材料的特性,运动和物理状态决定了动态模量(刚度)和阻尼(样品在振动中的损耗的能量),对样品一个可变振幅的正弦交变应力时,将产生一个预选振幅的正弦应变,对粘弹性样品的应变会相应滞后一定的相位角δ。

  DMA采用升温扫描,由辅助温度升温至熔融温度,tanδ展示出一系列的峰,每个峰都会对应一个特定的松弛过程。由DMA可测出相位角tanδ、损耗模量E与贮能模量E´随温度、频率或时间变化的曲线,不仅给出宽广的温度、频率范围的力学性能,还可以检测材料的玻璃化转变、低温转变和次级松弛过程。例如损耗峰能够代表某种单元运动的转变,图6为聚苯乙烯tg随温度变化的曲线,从图中可以推断峰可能为苯基绕主链的运动;峰可能是存在头头结构所致;峰是苯环绕与主链连接键的运动。

  2. 通过瞬态实验或者动态实验测定材料的粘弹性包括蠕变或应力松弛,力学性能与时间、温度、频率的关系,能够准确地测量树脂材料的玻璃化转变温度、固化、频率效应、粘弹性转变温度、物质的弹性模量测试、阻尼性能测试;

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