2024年3月13日发(作者：衣晓灵)

高聚物温度—形变曲线的测定

在一定的力学负荷下，高分子材料的形变量与温度的关系称为高聚物的温度-形变曲线

（或称热机械曲线）。测定高聚物温度一形变曲线，是研究高分子材料力学状态的重要手段。

1.热机械分析（TMA）

在程序控制温度下测量物质在非振动负荷下的形变与温度关系的一种技术。实验室对

具有一定形状的试样施加外力（方式有压缩、扭转、弯曲和拉伸等），根据所测试样的温度

-形变曲线就可以得到试样在不同温度（时刻）时的力学性质。

2.温度-形变曲线

1.温度-形变曲线的意义

①了解高聚物的分子运动与力学性质间的关系；

②分析高聚物的结构形态（如结晶、交联、增塑、分子量等）；

③反应在加热过程中发生的化学变化（如交联、分解等）；

④求其特征温度（如玻璃化温度、黏流温度、熔点和分解温度等）；

⑤评价材料耐热性、使用温度范围及加工温度等。

2.影响温度-形变曲线的因素

--

1.自身性质

组成、化学结构、分子量、结晶度、交联度等因素。

2.实验条件

①升温速率：由运动的松弛性质决定，升温速度快，测得的Tg、Tf都较高；

②载荷大小：增加载荷有利于运动过程的进行，因此Tg、Tf均会下降，且高弹态会不

明显；

③试样尺寸。

3.线形非晶高聚物 (线性非晶聚合物,线性就是非交联的聚合物,比如PE、PP、PVc(聚

氯乙烯)等能用热塑加工的聚合物.非晶就是聚合物不结晶,典型的就是PVC是线性非晶聚合

物,还有非硫化橡胶等)

图1是线形非晶高聚物的温度-形变曲线，具有“三态”——玻璃态、高弹态和黏流

态，以及“两区”——玻璃化转变区和黏流转变区，虚线表示分子量更大时的情形。

由于链段的长度主要取决于链的柔性，与分子量关系不大，因此当分子量达到一定值

以后玻璃化温度与分子量的关系不大。而分子链整链的相对滑移要克服整链上的分子间作

用力，因此分子量越大其黏流温度也越高。

--

2024年3月13日发(作者：衣晓灵)

高聚物温度—形变曲线的测定

在一定的力学负荷下，高分子材料的形变量与温度的关系称为高聚物的温度-形变曲线

（或称热机械曲线）。测定高聚物温度一形变曲线，是研究高分子材料力学状态的重要手段。

1.热机械分析（TMA）

在程序控制温度下测量物质在非振动负荷下的形变与温度关系的一种技术。实验室对

具有一定形状的试样施加外力（方式有压缩、扭转、弯曲和拉伸等），根据所测试样的温度

-形变曲线就可以得到试样在不同温度（时刻）时的力学性质。

2.温度-形变曲线

1.温度-形变曲线的意义

①了解高聚物的分子运动与力学性质间的关系；

②分析高聚物的结构形态（如结晶、交联、增塑、分子量等）；

③反应在加热过程中发生的化学变化（如交联、分解等）；

④求其特征温度（如玻璃化温度、黏流温度、熔点和分解温度等）；

⑤评价材料耐热性、使用温度范围及加工温度等。

2.影响温度-形变曲线的因素

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1.自身性质

组成、化学结构、分子量、结晶度、交联度等因素。

2.实验条件

①升温速率：由运动的松弛性质决定，升温速度快，测得的Tg、Tf都较高；

②载荷大小：增加载荷有利于运动过程的进行，因此Tg、Tf均会下降，且高弹态会不

明显；

③试样尺寸。

3.线形非晶高聚物 (线性非晶聚合物,线性就是非交联的聚合物,比如PE、PP、PVc(聚

氯乙烯)等能用热塑加工的聚合物.非晶就是聚合物不结晶,典型的就是PVC是线性非晶聚合

物,还有非硫化橡胶等)

图1是线形非晶高聚物的温度-形变曲线，具有“三态”——玻璃态、高弹态和黏流

态，以及“两区”——玻璃化转变区和黏流转变区，虚线表示分子量更大时的情形。

由于链段的长度主要取决于链的柔性，与分子量关系不大，因此当分子量达到一定值

以后玻璃化温度与分子量的关系不大。而分子链整链的相对滑移要克服整链上的分子间作

用力，因此分子量越大其黏流温度也越高。

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