本文關(guān)鍵詞：玻璃態(tài)聚合物的焓松弛—結(jié)構(gòu)關(guān)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(yùn)動(dòng)的宏觀體現(xiàn),分子運(yùn)動(dòng)特性研究是聚合物結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系的基礎(chǔ)。聚合物的分子運(yùn)動(dòng)具有松弛特性,因此其結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)變這一難題到目前為止尚未解決,對(duì)聚合物松弛動(dòng)力學(xué)的研究可以推動(dòng)材料玻璃化轉(zhuǎn)變本質(zhì)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(jié)構(gòu)之間的關(guān)系是本文的重要內(nèi)容。本文首先以自由體積理論為基礎(chǔ),參照Adam-Gibbs(AG)模型的思路提出關(guān)于松弛時(shí)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(shí)間模型進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明新模型誤差相對(duì)VFT模型顯著降低,與AGV、TNM模型相當(dāng),為以自由體積理論為基礎(chǔ)研究焓松弛動(dòng)力學(xué)提供了新的思路。在此基礎(chǔ)上,對(duì)平衡態(tài)模型進(jìn)行修正,與未修正平衡態(tài)模型對(duì)比,采用所有松弛時(shí)間模型得到的方差有所減小。在此基礎(chǔ)上,本文探討了分子量及其分布對(duì)不同焓松弛模型動(dòng)力學(xué)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(shí)間模型,并結(jié)合平衡態(tài)修正模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化擬合,得到了不同松弛時(shí)間模型的參數(shù)最優(yōu)值,對(duì)比并分析了各松弛時(shí)間模型的動(dòng)力學(xué)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(duì)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(dòng)力學(xué)考察物理老化過程中聚合物力學(xué)性能隨老化時(shí)間的變化趨勢(shì)。對(duì)不同條件處理后的聚碳酸酯進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試,使用松弛時(shí)間模型(AGV、TNM和FV模型)計(jì)算出不同條件下聚碳酸酯的極限假想溫度,嘗試?yán)渺仕沙趧?dòng)力學(xué)計(jì)算所得極限假想溫度描述聚合物的力學(xué)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(dòng)力學(xué)的研究,可以推測(cè)力學(xué)性能隨著外界條件的變化情況。
【關(guān)鍵詞】：焓松弛 FV模型 分子量 玻璃化轉(zhuǎn)變 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O631.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 符號(hào)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(jìn)展11-18
• 1.2.1 平衡態(tài)熱力學(xué)性質(zhì)模型11-14
• 1.2.2 松弛過程模型14
• 1.2.3 松弛時(shí)間模型14-18
• 1.3 分子量及分子量分布對(duì)焓松弛的影響18-19
• 1.4 物理老化對(duì)聚合物力學(xué)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(shí)驗(yàn)部分22-24
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器22
• 2.1.2 樣品的制備22
• 2.1.3 DSC測(cè)試22-23
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)歸一化比熱值的求取23-24
• 2.1.5 理論歸一化比熱值的計(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論28-33
• 2.3.1 對(duì)松弛時(shí)間模型修正前后擬合結(jié)果的對(duì)比28-30
• 2.3.2 對(duì)平衡態(tài)模型修正前后擬合結(jié)果的對(duì)比30-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 分子量及分子量分布對(duì)焓松弛的影響探究34-50
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分34-37
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)樣品及儀器34
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)過程34-35
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析35-37
• 3.2 結(jié)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(jié)47-50
• 第四章 物理老化對(duì)聚合物力學(xué)性能的影響探究50-58
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分50-52
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)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(cè)試51-52
• 4.2 結(jié)果及討論52-56
• 4.2.1 焓松弛動(dòng)力學(xué)52-53
• 4.2.2 力學(xué)性能結(jié)果及分析53-56
• 4.3 本章小結(jié)56-58
• 第五章 結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果66

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 常過;張?jiān)?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(jìn)展[J];高分子通報(bào);2012年03期

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

4 羅文波;李其撫;唐欣;;物理老化對(duì)PMMA準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能的影響[J];高分子材料科學(xué)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(jìn)劑物理老化的動(dòng)態(tài)力學(xué)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(duì)PC沖擊性能的影響[J];航空材料學(xué)報(bào);2000年04期

  本文關(guān)鍵詞：玻璃態(tài)聚合物的焓松弛—結(jié)構(gòu)關(guān)系研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：452384