Termomechanika Vzlat l l Httr alapok Torzis inga

Termomechanika Vázlat l l Háttér, alapok Torziós inga v elv v berendezés v példa Kényszeroszcilláció, DMA, DMTA v berendezés v adatok, eredmények v példák PU elasztomer 1

Háttér, alapok Fáziskésés, komplex modulus l Periodikus igénybevétel, fáziskésés l Komplex modulus l Meghatározás v szinuszos deformáció v az erő mérése v modulus és fáziskésés meghatározása 2

Háttér, alapok Munka, veszteség, belső súrlódás l Tárolt energia l Veszteség l Belső súrlódás 3

Torziós inga Mérés l Szabad oszcilláció – torziós inga Csillapítás l Összefüggések l 4

Torziós inga PP kompozit – lökhárító anyag Több átmenet, több szerkezeti egység. Az átmenet intenzitása a relaxáló egység mennyiségétől függ. 5

Torziós inga PP kompozit – lökhárító anyag Eltérő szerkezet, különböző tulajdonságok. 6

Kényszeroszcilláció mérőegység alapegység DMA, DMTA Egy kereskedelmi DMA berendezés. 7

DMA A mérőegység elvi felépítése léptető motor csavar motor meghajtás DC generátor mikrométer Számítógép kapcsoló generátor zéró kontrol egység DC komponens differenciális átalakító elmozdulás mérés laprugó Fourier fáziseltolódás átalakító számítás komponens kapcsoló mérőrúd komponens AC generátor hőfokmérés fűtőtest próbatest T szabályzás 8

DMA Mérési elrendezések – hárompontos hajlítás támasztó rudak termoelem tartó mérőrúd hajlító elem a minta hossza befogó csavar alap próbatest 9

DMA Mérési elrendezések – kétpontos hajlítás, nyújtás támasztó rudak mérőrúd a minta hossza kétpontos hajlítás próbatest nyújtás 10

DMA A veszteségi tényező jelentősége 11

DMA Polisztirolok – PS, SAN, ABS PS ABS SAN üvegesedési hőmérséklet fázisok, butadién 12

DMA Polisztirolok – PS, SAN, ABS A szerkezet változásait jól tükrözi a termomechanikai görbe; szerkezet felderítés. 13

DMA Poli(metil metakrilát), PMMA A relaxációs átmenet a polimerek ütésállóságával kapcsolatos; ld. polisztirol. 14

DMA Kristályos polimerek HDPE LDPE A kristályos polimereken is több átmenet detektálható, bár csak az amorf fázis relaxál – elágazások, kristályokhoz kapcsolódó láncok. 15

DMA Ütésálló PP A PP ütésállósága alacsony hőmérsékleten rossz; elasztomerrel javítják. 16

DMA Polimer keverékek PE/PIB keverékek – eltolódás, intenzitás, kölcsönös oldhatóság 17

DMA Problémák, nehézségek – HDPE húzás hajlítás Az eredményeket óvatosan kell kezelni. Számos probléma felléphet – mintakészítés, befogás. 18

DMA Problémák, nehézségek – PLA DMA DSC Az eredményeket óvatosan kell kezelni. Nem minden hibás, ami annak látszik. 19

Üvegesedési hőmérsékletek Polimer Tg Polimer (o. C) szilikon gumi polibutadién poliizoprén poliizobutilén polikloroprén PE -120 PP -10 PTFE -126 poli(vinilidén fluorid) PVDC -17 PVC +80 -123 -90 -73 -60 -50 -35 PVAC PVOH PS PAN PMA PBMA PMMA POM PA 6 PET PC Tg (o. C) +29 +85 +100 +130 +3 +21 +105 -50 +69 +150 20

Poliuretán Szerkezet-tulajdonság összefüggések Lineáris poliuretán elasztomer gyógyászati alkalmazása; agyérsebészet. 21

Poliuretán Szerkezet-tulajdonság összefüggések keményszegmens lágyszegmens polimer Kemény és lágy szegmensek, fázisszeparáció, többszintű szerkezet. 22

Poliuretán Szerkezet-tulajdonság összefüggések NCO/OH = 1, POH/OH = 0, 4 MPTHF= 1000 g/mol MPTHF= 250 g/mol Az összetétellel változik az átmenetek helye és intenzitása. 23

Poliuretán Szerkezet-tulajdonság összefüggések A tulajdonságok erősen változnak az összetétellel. 24

Poliuretán Szerkezet-tulajdonság összefüggések A mechanikai jellemzők változása eltérő és ellentmondásos. 25

Poliuretán Szerkezet – FTIR térkép A(1530 cm-1)/A(2800 cm-1) NCO/OH=0. 9 NCO/OH=1. 0 NCO/OH=1. 1 26

Poliuretán Szerkezet – AFM térkép Különböző méretű szerkezeti elemek; a szerkezet és a tulajdonságok szoros kapcsolatban állnak egymással. 27

Poliuretán Szerkezet-tulajdonság összefüggések Az összetétellel változik a fázisszeparáció mértéke és a lágyfázis mennyisége. 28

Poliuretán Szerkezet-tulajdonság összefüggések Szoros összefüggés van a szerkezet és a tulajdonságok között. 29

Mechanikai spektroszkópia Alkalmazási lehetőségek l Merevség, modulus meghatározása, hőmérsékletfüggés l Hőállóság, alkalmazási hőfoktartomány meghatározása l Tg meghatározás l Szerkezetvizsgálat l Polimer keverékek szerkezetének tanulmányozása l Polimerek elegyíthetősége, fázisok összetétele l Minősítés, minőségellenőrzés l Anyagok összehasonlítása l Lágyítás hatásának és hatékonyságának megállapítása 30