本文關鍵詞：玻璃態(tài)聚合物的焓松弛—結構關系研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：材料性能是分子運動的宏觀體現(xiàn),分子運動特性研究是聚合物結構-性能關系的基礎。聚合物的分子運動具有松弛特性,因此其結構與性能也具有松弛特性。聚合物的松弛影響聚合物的各種性能,而玻璃化轉變這一難題到目前為止尚未解決,對聚合物松弛動力學的研究可以推動材料玻璃化轉變本質的研究。焓松弛是研究聚合物松弛的方法之一,探討焓松弛與結構之間的關系是本文的重要內(nèi)容。本文首先以自由體積理論為基礎,參照Adam-Gibbs(AG)模型的思路提出關于松弛時間的新方程Free-Volume(FV)模型,以聚苯乙烯(PS)為例,將其與Vogel-Fulcher-Tammann(VFT)、Macedo、Adam-Gibbs-Vogel(AGV)和Tools-Narayanaswamy-Moynihan(TNM)松弛時間模型進行對比,結果表明新模型誤差相對VFT模型顯著降低,與AGV、TNM模型相當,為以自由體積理論為基礎研究焓松弛動力學提供了新的思路。在此基礎上,對平衡態(tài)模型進行修正,與未修正平衡態(tài)模型對比,采用所有松弛時間模型得到的方差有所減小。在此基礎上,本文探討了分子量及其分布對不同焓松弛模型動力學參數(shù)的影響規(guī)律。以窄分布PS樣品為例,使用AGV、TNM、Macedo和FV松弛時間模型,并結合平衡態(tài)修正模型對實驗數(shù)據(jù)進行優(yōu)化擬合,得到了不同松弛時間模型的參數(shù)最優(yōu)值,對比并分析了各松弛時間模型的動力學參數(shù)隨分子量的變化情況。FV模型的模型參數(shù)隨分子量的變化情況和其他模型類似,參數(shù)具有分子量依賴性。對平衡態(tài)模型修正后得到的參數(shù)隨分子量的變化情況類似。最后嘗試用焓松弛動力學考察物理老化過程中聚合物力學性能隨老化時間的變化趨勢。對不同條件處理后的聚碳酸酯進行力學性能測試,使用松弛時間模型(AGV、TNM和FV模型)計算出不同條件下聚碳酸酯的極限假想溫度,嘗試利用焓松弛動力學計算所得極限假想溫度描述聚合物的力學性能變化規(guī)律,可以發(fā)現(xiàn)二者匹配較好,這表明通過焓松弛動力學的研究,可以推測力學性能隨著外界條件的變化情況。
【關鍵詞】：焓松弛 FV模型 分子量 玻璃化轉變 力學性能
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O631.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 符號說明9-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 引言10-11
• 1.2 松弛模型及其研究進展11-18
• 1.2.1 平衡態(tài)熱力學性質模型11-14
• 1.2.2 松弛過程模型14
• 1.2.3 松弛時間模型14-18
• 1.3 分子量及分子量分布對焓松弛的影響18-19
• 1.4 物理老化對聚合物力學性能的影響19
• 1.5 研究意義19-22
• 第二章 松弛模型的研究22-34
• 2.1 實驗部分22-24
• 2.1.1 實驗儀器22
• 2.1.2 樣品的制備22
• 2.1.3 DSC測試22-23
• 2.1.4 實驗歸一化比熱值的求取23-24
• 2.1.5 理論歸一化比熱值的計算24
• 2.1.6 模型優(yōu)化24
• 2.2 松弛模型的修正24-28
• 2.2.1 松弛時間模型的修正25-27
• 2.2.2 平衡態(tài)模型的修正27-28
• 2.3 實驗結果及討論28-33
• 2.3.1 對松弛時間模型修正前后擬合結果的對比28-30
• 2.3.2 對平衡態(tài)模型修正前后擬合結果的對比30-33
• 2.4 本章小結33-34
• 第三章 分子量及分子量分布對焓松弛的影響探究34-50
• 3.1 實驗部分34-37
• 3.1.1 實驗樣品及儀器34
• 3.1.2 實驗過程34-35
• 3.1.3 實驗數(shù)據(jù)的分析35-37
• 3.2 結果及討論37-47
• 3.2.1 AGV模型參數(shù)變化情況37-40
• 3.2.2 TNM模型參數(shù)變化情況40-42
• 3.2.3 Macedo模型參數(shù)變化情況42-45
• 3.2.4 FV模型參數(shù)變化情況45-47
• 3.3 本章小結47-50
• 第四章 物理老化對聚合物力學性能的影響探究50-58
• 4.1 實驗部分50-52
• 4.1.1 實驗材料及儀器50
• 4.1.2 樣品的制備50-51
• 4.1.3 樣品的處理51
• 4.1.4 測試51-52
• 4.2 結果及討論52-56
• 4.2.1 焓松弛動力學52-53
• 4.2.2 力學性能結果及分析53-56
• 4.3 本章小結56-58
• 第五章 結論58-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64-66
• 攻讀碩士學位期間所取得的相關科研成果66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 常過;張越;鄧炳耀;劉慶生;鮑穩(wěn);;聚乳酸纖維的物理老化性能研究[J];化工新型材料;2013年02期

2 劉耀;喬從德;姚金水;;聚合物物理老化的研究進展[J];高分子通報;2012年03期

3 張曉東;馮皓;揭敢新;;聚碳酸酯在我國典型大氣環(huán)境下的老化行為研究[J];中國建材科技;2010年S1期

4 羅文波;李其撫;唐欣;;物理老化對PMMA準靜態(tài)力學性能的影響[J];高分子材料科學與工程;2009年01期

5 范夕萍,劉子如,孫莉霞,陰翠梅,衡淑云,張沛,羅陽;NEPE5固體推進劑物理老化的動態(tài)力學性能[J];含能材料;2002年03期

6 詹茂盛,方義,王瑛,范榮崢;熱空氣老化和熱水老化對PC沖擊性能的影響[J];航空材料學報;2000年04期

  本文關鍵詞：玻璃態(tài)聚合物的焓松弛—結構關系研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：452384