高聚物温度-形变曲线的测定

1、实验七实验七高聚物温度高聚物温度形变曲线的测定形变曲线的测定指导老师：指导老师： 王新王新l高聚物的玻璃态和高弹态互相转变的温度叫做高聚物的玻璃态和高弹态互相转变的温度叫做玻玻璃化转变温度璃化转变温度T Tg g。即链段开始运动的温度。即链段开始运动的温度。l高聚物的高弹态和粘流态互相转变的温度叫做粘高聚物的高弹态和粘流态互相转变的温度叫做粘流温度流温度T Tf f。即分子链开始运动的温度。即分子链开始运动的温度。l在玻璃化温度附近的温度范围内，高聚物的许多在玻璃化温度附近的温度范围内，高聚物的许多性能，如比热、比体积、热膨胀系数、力学形变性能，如比热、比体积、热膨胀系数、力学形变等都会随温度

2、的变化发生突变。因此，测定转变等都会随温度的变化发生突变。因此，测定转变温度，研究高聚物力学三态的特点及转变规律，温度，研究高聚物力学三态的特点及转变规律，具有重大的理论和实际意义。具有重大的理论和实际意义。一、实验目的一、实验目的 1 1、掌握、掌握测定聚合物温度形变曲线的方法测定聚合物温度形变曲线的方法 2 2、了解、了解DT-DT-型低温差热型低温差热- -热机械测定仪的工作原理热机械测定仪的工作原理及结构及结构 3 3、测量聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯的转变温度。、测量聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯的转变温度。l聚合物试样上施加恒定荷载，在一定范围内改变温度，试样形变随温度的变化以形变或相对形变

3、对温度作图，所得的曲线，通常称为温度温度形变形变曲线曲线，又称为热机械曲线。 二、实验原理1、温度形变曲线该曲线是样品该曲线是样品在恒定负荷和在恒定负荷和等速升温条件等速升温条件下，对不同温下，对不同温度下的型变量度下的型变量进行测定而绘进行测定而绘制的。制的。图图7-1 7-1 线性非晶聚合物的温度线性非晶聚合物的温度- -形变曲线形变曲线玻璃态区： T低， 整个分子链和链段不能运动， 形变小， 由于键长键角的变化引起， 可逆的普弹形变可逆的普弹形变高弹态区： T升高， 链段能运动，整个分子链不 能，形变较大， 外力除去后可复 原， 高弹形变，高弹形变， 粘流态区： T高， 整个分子链运动，

4、分子链滑移 易形变且不可逆较大， 外力除去后 可复原。再升温可发生分解 l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。 图图7-2 7-2 结晶聚合物的温度结晶聚合物的温度- -形变曲线形变曲线晶区，晶格的束缚，链段和整个分子链不能运动，形变小， 升温结晶熔融，晶格破坏，直接而进入粘流区，整个分子链运动，形变急剧增大， M大，Tf TmM小，Tm=Tg出现高弹区更高温度才粘流2、Tg, Tf 的测定恒定负荷下升温，达到玻璃化转变温度时，形变突变引起压杆的位移，传感放大后到形变记录仪。拐点为Tg高弹平台区，链段运动加剧-整个大分子更卷曲再升温， 大分子重心移动，相对滑移， 形变突变， Tfl测试座l升温控制程序l记录温度形变 三、实验仪器l接通电源，预热l制样-平整l放入PMMA或PE样品l将石英压杆， 砝码压杆下落，接触好直接压再样品上l设定升温降温程序l形变曲线完成，将石英压杆， 砝码压杆升起， 取出样品l关闭各电源开关 四、实验程序l从温度形变曲线上求得Tg