玻璃化轉變是非晶態(tài)高分子材料固有的性質,是高分子運動形式轉變的宏觀體現,它直接影響到材料的使用性能和工藝性能,因此長期以來它都是高分子物理研究的主要內容。由于高分子結構要比低分子結構復雜,其分子運動也就更為復雜和多樣化。根據高分子的運動力形式不同,絕大多數聚合物材料通??商幱谝韵氯N物理狀態(tài)(或稱力學狀態(tài)):玻璃態(tài)、高彈態(tài)(橡膠態(tài))和粘流態(tài)。而玻璃化轉變則是高彈態(tài)和玻璃態(tài)之間的轉變,從分子結構上講,玻璃化轉變溫度是高聚物無定形部分從凍結狀態(tài)到解凍狀態(tài)的一種松弛現象,而不像相轉變那樣有相變熱,所以它既不是一級相變也不是二級相變(高分子動態(tài)力學中稱主轉變)。在玻璃化轉變溫度以下,高聚物處于玻璃態(tài),分子鏈和鏈段都不能運動,只是構成分子的原子(或基團)在其平衡位置作振動;而在玻璃化轉變溫度時分子鏈雖不能移動,但是鏈段開始運動,表現出高彈性質,溫度再升高,就使整個分子鏈運動而表現出粘流性質。玻璃化轉變溫度(Tg)是非晶態(tài)聚合物的一個重要的物理性質,也是凝聚態(tài)物理基礎理論中的一個重要問題和難題,是涉及動力學和熱力學的眾多前沿問題.玻璃轉變的理論一直在不斷的發(fā)展和更新。
非晶聚物有三種力學狀態(tài),它們是玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。在溫度較低時,材料為剛性固體狀,與玻璃相似,在外力作用下只會發(fā)生非常小的形變,此狀態(tài)即為玻璃態(tài):當溫度繼續(xù)升高到一定范圍后,材料的形變明顯地增加,并在隨后的一定溫度區(qū)間形變相對穩(wěn)定,此狀態(tài)即為高彈態(tài),溫度繼續(xù)升高形變量又逐漸增大,材料逐漸變成粘性的流體,此時形變不可能恢復,此狀態(tài)即為粘流態(tài)。我們通常把玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的轉變,稱為玻璃化轉變,它所對應的轉變溫度即是玻璃化轉變溫度,或是玻璃化溫度。
實測圖譜:
某樹脂A和B,用DZ-DSC300測試其玻璃化轉變溫度。
實驗參數設置如下:
溫度150℃,速率10℃/min,恒溫時間0;氣氛:air
儀器型號:DZ-DSC300
儀器品牌:南京大展檢測儀器
測試圖譜: