关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

流变测试中的主曲线是什么含义

2023.2.10

流变学中的主曲线,是一种对材料的时间,温度相关的测试结果(黏度曲线,蠕变,应力松弛,频率扫描等)进行平移等效转换(时温叠加TTS,Time-Temperature Superposition),从而突破旋转流变仪本身的测试极限,得到某个温度下的大尺度时间参数下的数据(比如高低剪切,长短时间,高低频率)。
首先,并不是所有的材料都可以进行时温叠加,主曲线一般只适用于一些简单的,非填充,非交联的聚合物熔体或是溶液。对于一些在变温过程中出现物理/化学交联,凝胶化,超分子结构等现象的材料,比如分散液(悬浮液,乳液,泡沫等),凝胶以及表面活性剂来说,TTS的方法是无效的。目前,一些热固性的弹性体胶膜,样条,由于结构较为稳定,也被广泛用于TTS计算。
TTS基于时温等效原理,即升高温度和延长作用时间对材料的粘弹性影响效果是一致的。表现在对聚合物的流变测试上:
1. 加热会导致聚合物软化,弹性模量会发生下降,而缓慢剪切(或低应变速率)和低频振荡扫描会得到相同的结果,表示材料长时的特性,因为时间越长,大分子链段的活动性越强,易于松弛且逐渐软化;
2. 冷却会增加聚合物的硬度,弹性模量会上升,而高剪切(或高应变速率)和高频震荡扫描会得到相同的结果,表示材料短时的特性,因为时间越短,大分子链段的活动性越弱,不易松弛且刚性增强。
一般来说,为了得到平滑有效的主曲线,原始数据需要在聚合物的玻璃化转变温度以上测试,要么位于Tg和Tm之间的平台模量区,要么位于Tm以上的黏流加工区域。因为在这两个区域,聚合物结构趋于平稳,不会产生较大的变化。
Anton Paar公司的软件具有主曲线拟合功能,对一些聚合物溶液,熔体,弹性体以及固体样品条的流变数据,可以自动进行主曲线的拟合。

推荐
关闭