动态热机械分析.ppt

动态热机械分析
第1页，本讲稿共54页
1 热机械分析
1、零负荷测定
2、静态负荷测定
3、动态负荷测定
热膨胀法
静态热机械
动态热机械
第2页，本讲稿共54页
1 热机械分析
1-1 热膨胀法
定义：在量，G—剪切模量
第23页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-3 基本原理
线性粘弹性行为：
ε = ε0 sin (ωt)
σ = σ0 sin (ωt + δ )
ω–角频率 δ–相位差
第24页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-3 基本原理
线性粘弹性行为：
σ = σ0 sin(ωt) cosδ + σ0cos (ωt)sinδ
ε = ε0 sin (ωt)
第25页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-3 基本原理
线性粘弹性行为：
σ = ε0 E’ sin(ωt) + ε0 E’’ cos (ωt)
E’ = ( σ0 / ε0 ) COS δ
E’’ = ( σ0 / ε0 ) sin δ
第26页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-3 基本原理
E‘
Tanδ
δ
γ
β
α
非晶态高聚物DMA温度谱（频率一定）
次级松弛转变
玻璃化转变
T
第27页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-3 基本原理
lgE‘
Tanδ
非晶态高聚物DMA频率谱（温度一定）
lgω
lgE’’
E‘
E’’
Tanδ
第28页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-3 基本原理
高聚物 DMA频率谱（温度一定）
高聚物 DMA温度谱（频率一定）
由于调节温度比调频率更容易，因此DMA温度谱最常用。
第29页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-4 分析仪器
DMA 242 C动态热机械分析仪
第30页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-4 分析仪器
F
三点弯曲
第31页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-4 分析仪器
F
双悬臂梁
第32页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-4 分析仪器
F
单悬臂梁
第33页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-4 分析仪器
F
纤维延伸
第34页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-4 分析仪器
F
薄膜延伸
第35页，本讲稿共54页
2 动态热机械分析
2-4 分析仪器
F
平行板
第36页，本讲稿共54页
3 在高分子材料中的应用
3-1 玻璃化温度测定
T
E’’ , Tanδ.
Tg
玻璃化转变附近:E’’ ,Tanδ最大
第37页，本讲稿共54页
3 在高分子材料中的应用
3-1 玻璃化温度测定
例1 NBR/S,ZnO,DM/C体系
第38页，本讲稿共54页
3 在高分子材料中的应用
3-1 玻璃化温度测定
例1 NBR/CoCl2体系
第39页，本讲稿共54页
3 在高分子材料中的应用
3-2 耐热性能评价
第40页，本讲稿共54页
温度
负荷
压头
样品
介质
千分表
例6 塑料维卡软化点测定（针入度）
第41页，本讲稿共54页
温度
负荷
压头
样品
介质
千分表
例6 塑料热变形温度测定（弯曲法）
第42页，本讲稿共54页
3 在高分子材料中的应用
3-2 耐热性能评价
特点：热变形温度（维卡软化点）测
定结果仅适合于同种材料间的相对比较，
不能全面衡量材料的耐热性能。
第43页，本讲稿共54页
3 在高分子材料中的应用
3-2 耐热性能评价
E ’
T
硬PVC
尼龙6
T1
T2

第44页，本讲稿共54页
3 在高分子材料中的应用
3-3 耐寒性或低温韧性评价
1、塑料：非晶态的玻璃态（T<Tg).
2、塑料：晶态+玻璃态（T<Tg).
3、塑料：晶态+橡胶态（T>Tg).
塑料耐寒性：低温下可运动单元情况。
第45页，本讲稿共54页
E‘
E‘’，Tanδ
δ
γ
β
α
非晶态高聚物DMA温度谱（频率一定）
次级松弛转变
玻璃化转变
T
3-3 耐寒性或低温韧性评价
第46页，本讲稿共54页
3 在高分子材料中的应用
塑料耐寒性：低温下可运动单元情况