第七章高聚物力學(xué)性能測試ppt課件

1、第七章第七章 聚合物的熱聚合物的熱- -力分析力分析、高聚物的溫度形變曲線、高聚物的溫度形變曲線Tb指高聚物資料在受強(qiáng)外力作用時(shí)，從韌性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔褧r(shí)的溫度。是塑料、纖維的最低運(yùn)用溫度。ABCD ETbTgTfT/ 形變形變%A-玻璃態(tài)；玻璃態(tài)；B-過渡區(qū)；過渡區(qū)；C-高彈態(tài)；高彈態(tài)；D-過過渡區(qū)；渡區(qū)；E-粘流態(tài)粘流態(tài)Tb-脆化溫度；脆化溫度；Tg-玻璃化溫度；玻璃化溫度；Tf-粘流粘流溫度溫度04080120160溫度12345 6789形形變變%不同分子量聚苯乙烯的形變不同分子量聚苯乙烯的形變-溫度曲線溫度曲線圖中標(biāo)注數(shù)據(jù)分子量圖中標(biāo)注數(shù)據(jù)分子量1-360；2-440；3-500；

2、4-1140；5-3000；6-40000；7-120000；8-550000；9-638000TgMPEPS PVCPIB PAttsin)(0)sin()(0tt橡膠的拉伸回縮循環(huán)應(yīng)力橡膠的拉伸回縮循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線0dtdttdttdtW)()()()(dttt)cos(sin/2000sin000sint 由于應(yīng)力比應(yīng)變領(lǐng)先一個(gè)相位角由于應(yīng)力比應(yīng)變領(lǐng)先一個(gè)相位角 ，那么，那么 000sinsincoscossintttt 0sintcos與與同相位，幅值為同相位，幅值為0cos，是彈性形變，是彈性形變的動(dòng)力；的動(dòng)力；0costsin與與的相差為的相差為90，幅值為，幅值為0si

3、n，耗費(fèi)于，耗費(fèi)于抑制聚合物分子間的摩擦阻力。抑制聚合物分子間的摩擦阻力。 000sinsincoscossintttt 定義定義E為同相的應(yīng)力與應(yīng)變的比值，為同相的應(yīng)力與應(yīng)變的比值，E為相差為相差90的應(yīng)力與應(yīng)變的比值，即的應(yīng)力與應(yīng)變的比值，即 cosE sinE 00sincostEtEt 那么那么 因此，這時(shí)的模量也應(yīng)包括兩個(gè)部分，用復(fù)數(shù)模因此，這時(shí)的模量也應(yīng)包括兩個(gè)部分，用復(fù)數(shù)模量表示如下：量表示如下：E*EiE E 彈性儲(chǔ)存模量，表示應(yīng)變作用下能量在試彈性儲(chǔ)存模量，表示應(yīng)變作用下能量在試 樣樣中的儲(chǔ)存；中的儲(chǔ)存； E損耗模量。損耗模量。0sint E* 負(fù)荷差動(dòng)變壓器攪拌器恒溫油浴鋼

4、管高分子單絲熱電偶螺旋測微計(jì)頭子高溫蠕變儀示意圖試樣爐子彈簧片差動(dòng)變壓器拉伸桿固定拉桿的螺絲應(yīng)力松弛儀示意圖增長型增長型停頓型停頓型穩(wěn)變型穩(wěn)變型tt/h40020002040溫度：溫度：30負(fù)荷：負(fù)荷：0.1MPa蠕變線蠕變線42.21%回彈線回彈線44.21%形變?yōu)樾巫優(yōu)?7.21%29.75%蠕變曲線表示圖蠕變曲線表示圖天然橡膠的緊縮蠕變曲線和回天然橡膠的緊縮蠕變曲線和回彈彈停頓型停頓型減小型減小型應(yīng)力松弛曲線表示圖應(yīng)力松弛曲線表示圖t夾具試樣慣性棒原理：高聚物一端固定，另一端與一個(gè)自在振動(dòng)的慣原理：高聚物一端固定，另一端與一個(gè)自在振動(dòng)的慣性體相銜接。當(dāng)由外力使慣性體改動(dòng)一個(gè)角度時(shí)，試性體

5、相銜接。當(dāng)由外力使慣性體改動(dòng)一個(gè)角度時(shí)，試樣遭到一改動(dòng)變形，外力除去后，由于試樣的彈性回樣遭到一改動(dòng)變形，外力除去后，由于試樣的彈性回復(fù)力使慣性體開場做改動(dòng)自在振動(dòng)，因此這一安裝就復(fù)力使慣性體開場做改動(dòng)自在振動(dòng)，因此這一安裝就稱為扭擺。由于試樣內(nèi)部高分子的內(nèi)摩擦作用，振動(dòng)稱為扭擺。由于試樣內(nèi)部高分子的內(nèi)摩擦作用，振動(dòng)遭到阻尼衰減，振幅隨時(shí)間添加而減小。遭到阻尼衰減，振幅隨時(shí)間添加而減小。1223lnln.AAAA 由由和正弦振動(dòng)的周期和正弦振動(dòng)的周期P可求得切變儲(chǔ)能模量可求得切變儲(chǔ)能模量G、損耗模量、損耗模量G和和內(nèi)耗角正切內(nèi)耗角正切tg。 44GtgG tg 當(dāng)當(dāng)很小時(shí)，很小時(shí)，式中：式中：

6、P為正弦振動(dòng)的周期，為正弦振動(dòng)的周期，I為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，K為常數(shù)為常數(shù) 2224IGKP24IGKP換能器下偏光片硅光電池輸出信號(hào)光源燈泡樣品辮子惰性纖維編織而成啟動(dòng)裝置換能器下偏光片硅光電池輸出信號(hào)光源燈泡樣品辮子惰性纖維編織而成啟動(dòng)裝置1223lnln.AAAA 平移器振蕩器控溫箱傳感器212動(dòng)態(tài)粘彈譜儀示意圖 1.樣品； 2.夾具 典型非晶態(tài)聚合物的溫度譜典型非晶態(tài)聚合物的溫度譜 典型非晶態(tài)聚合物的頻率譜典型非晶態(tài)聚合物的頻率譜 在程序溫度下丈量物質(zhì)在振動(dòng)拉伸、緊縮、彎曲、剪切等方在程序溫度下丈量物質(zhì)在振動(dòng)拉伸、緊縮、彎曲、剪切等方式負(fù)荷下動(dòng)態(tài)模量和力學(xué)損耗與溫度關(guān)系。式負(fù)荷下動(dòng)態(tài)模量和力學(xué)損耗與溫度關(guān)系。DMA 242動(dòng)態(tài)力動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀，頻率范圍：學(xué)分析儀，頻率范圍：0.01100 Hz(25個(gè)固定頻率個(gè)固定頻率); 控溫范圍：控溫范圍：-170 oC600 oC，加熱速率：，加熱速率：0.120 oC/min，冷卻速率：，冷卻速率：0.110 oC/min。主要運(yùn)用：研討聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變和次級(jí)轉(zhuǎn)變；研討多相聚主要運(yùn)用：研討聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變和次級(jí)轉(zhuǎn)變；研討多相聚合物體系的構(gòu)造；研