文档介绍：动态热机械分析测试实验报告
一、实验目的
了解动态力学分析仪（DMA）的测量原理及仪器结构；
了解影响动态力学分析仪（DMA）实验结果的因素，正确选择实验条件；
3．通过聚合物PP动态模量和力学损耗与温度关系曲线的测定，了解线性非结动态热机械分析测试实验报告
一、实验目的
了解动态力学分析仪（DMA）的测量原理及仪器结构；
了解影响动态力学分析仪（DMA）实验结果的因素，正确选择实验条件；
3．通过聚合物PP动态模量和力学损耗与温度关系曲线的测定，了解线性非结晶聚合物不同的力学状态；
，并会分析材料的热力学性质。
二、实验原理
在外力作用下，对样品的应变和应力关系随温度等条件的变化进行分析，即为动态力学分析。动态力学分析能得到聚合物的动态模量（E'）、损耗模量（E〃）和力学损耗（tan5）o这些物理量是决定聚合物使用特性的重要参数。同时，动态力学分析对聚合物分子运动状态的反应也十分灵敏，考察模量和力学损耗随温度、频率以及其他条件的变化的特性可得到聚合物结构和性能的许多信息，如阻尼特性、相结构及相转变、分子松弛过程、聚合反应动力学等。
高聚物是黏弹性材料之一，具有黏性和弹性固体的特性。它一方面像弹性材料具有贮存械能的特性，这种特性不消耗能量；另一方面，它又具有像非流体静应力状态下的黏液，会损耗能量而不能贮存能量。当高分子材料形变时，一部分能量变成位能，一部分能量变成热而损耗。能量的损耗可由力学阻尼或内摩擦生成的热得到证明。材料的内耗是很重要的，它不仅是性能的标志，而且也是确定它在工业上的应用和使用环境的条件。
如果一个外应力作用于一个弹性体，产生的应变正比于应力，根据虎克定律，比例常数就是该固体的弹性模量。形变时产生的能量由物体贮存起来，除去外力物体恢复原状，贮存的能量又释放出来。如果所用应力是一个周期性变化的力，产生的应变与应力同位相，过程也没有能量损耗。假如外应力作用于完全黏性的液体，液体产生永久形变，在这个过程中消耗的能量正比于液体的黏度，应变落后于应力900，所示。聚合物对外力的响应是弹性和黏性两者兼有，这种黏弹性是由于外应力与分子链间相互作用，而分子链又倾向于排列成最低能量的构象。在周期性应力作用的情况下，这些分子重排跟不上应力变化，造成了应变落后于应力，而且使一部分能量损耗。正弦应变落后一个相位角。
如果施加在试样上的交变应力为。，则产生的应变为&,由于高聚物粘弹性的关系，其
应变将滞后于应力，则8、。分别以下式表示：
e=e0expi31
。=。0expi(«t+8))
式中80、。0——分别为最大振幅的应变和应力；
3——交变力的角频率；8——滞后相位角。
i=T，此时复数模量:E*=。/&=。0/8Oexpi8=o0/&0(cos8+isin8)=E,+iE,,其中E,=o0/80cos8为实数模量，即模量的储能部分，而E,,=o/80sin8表示与应变相差n/2的虚数模量，是能量的损耗部分。另外还有用内耗因子Q-1或损失角正切tan8来表示损耗，即Q-i=tan8二E,,/E,
因此在程序控制的条件下不断地测定高聚物E''、E'和tan8值，就可以得到动态力学—温度谱(动态热机械分析图谱)。尽管图中所示的曲线是典型下的，但实际测出的高聚物谱图曲线在形状上与