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实验4聚合物温度—形变曲线的测定

一实验目的

.:

掌握测定聚合物温度形变曲线的方法。

1.-

2.测定聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA的玻璃化温度Tg;粘流温度Tf,加

深对线型非晶聚合物的三种力学状态理论的认识。

3.掌握等速升温控制和用于形变测量的差动变压器。

二实验原理

.

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对温度作图所得的曲线通常称为温度—

,,

形变曲线又称为热机械曲线。

,

材料的力学性质是由其内部结构通过分子运动所决定的测定温度形

,-

变曲线是研究聚合物力学性质的一种重要的方法。聚合物的许多结构因

,

素(包括化学结

构、分子量、结晶、交联、增塑和老化等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也可以提供许多关于

,-,

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如结晶、交联、增塑、分子量等等可以得到聚

,,

合物的特性转变温度如玻璃化温度粘流温度和熔点等对于

,:Tg,Tf,,

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。测量所需仪器简单易于自制测量手续简便费时不多是本方法

,,,

的突出的优点。

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定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