橡膠具有優異的彈性、耐磨、耐腐蝕、耐高溫、耐低溫等特性,因此廣泛應用在各個領域,尤其在工業、電子、醫療、交通、建筑等行業。
橡膠材料是一種非常重要的工業和消費品材料,與人們的生活息息相關。隨著科技的不斷發展,它的應用領域也在不斷的擴大和創新。那么,對橡膠材料的研究也非常關鍵,其中玻璃化轉變溫度(Tg)是橡膠材料的一個重要物理性質,它決定了橡膠使用范圍和性能。
什么是橡膠的玻璃化轉變溫度?
橡膠是一種具有可逆形變的高彈性聚合物材料。在高溫下具有良好的彈性和可塑性,但隨著溫度的降低,橡膠材料的分子鏈開始發生變化,失去了原有的彈性和可塑性,變得脆硬且易碎,這個過程就是橡膠玻璃化轉變的過程。
如果橡膠材料的玻璃化轉變溫度過高,影響橡膠的使用壽命。橡膠的玻璃化轉變溫度受多種因素影響,如材料的化學成分、分子量、增塑劑、離子鍵、交聯度等,不同的橡膠Tg也不同。
因此對橡膠材料進行Tg測試,選擇合適的儀器進行Tg(玻璃化轉變溫度)測試至關重要。通常,對于高聚物材料的玻璃化轉變溫度的測量,常用三種方法測試:差示掃描量熱法(DSC)、熱機械分析法(TMA)、動態熱機械分析法(DMA)。
DSC熱分析儀器
測試Tg的簡單手段,通過程序控制溫度的變化,在溫度變化的同時,測量試樣和參比物的功率差(熱流變化)與溫度的關系,進而得到測試材料的玻璃化轉變溫度。
但是對于某些材料,DSC并不會非常靈敏的顯示出足夠大的轉變,因此也就不能精確計算最后的玻璃化轉變溫度的測量值。
TA-DCS25
TMA熱分析儀器
該方法通常更多是用于材料的熱膨脹系數,如果材料的玻璃化轉變溫度在熱機械分析測試范圍內,膨脹曲線的形狀會發生顯著的變化,根據這種變化能夠很容易計算出玻璃化轉變溫度。
TA-TMA450
DMA熱分析儀器
對測試樣品施加恒振幅的正弦交變應力,觀察應變隨溫度或時間的變化規律,從而計算力學參數用來表征材料粘彈性的一種方法。DMA具有很高的測試靈敏度,對在玻璃化轉變溫度處發生改變的感應程度比DSC要更加靈敏。
TA-DMA850
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