测试条件对环氧树脂损耗因子和玻璃化转变温度的影响
环境温度对环氧——聚氨酯固化反应的影响
环境温度对环氧——聚氨酯固化反应的影响环境温度对环氧——聚氨酯固化反应的影响1前⾔环氧-聚氨酯涂料，包括环氧-沥青-聚氨酯，涂膜强韧，有良好的附着⼒，较好的热稳定性和电绝缘性，优良的化学稳定性，耐油、耐溶剂、耐化学品、耐酸碱、耐盐雾和耐⽔，作为重防腐蚀涂料⼴泛⽤于船舶、海上钻井平台、⽔下设施、地下管道、⼤型钢结构件等严酷环境下重防腐蚀⽤途。
环氧-聚氨酯是⼀种在较低温度下可以快速固化的涂料。
选择适当的条件，甚⾄可以在-20℃以下固化成膜。
我国在80年代起研制此类涂料，⽬前已实现商品化，并进⼀步发展成厚膜型涂料。
环氧-聚氨酯涂料的固化反应对环境温度的变化⼗分敏感。
⼩幅度的环境温度变化会引起涂料固化反应的明显加快或减缓。
例如，设计在-5℃～5℃使⽤的冬⽤型环氧沥青重防腐蚀涂料，当环境温度降⾄-10℃以下时，实⼲时间延⾄24h以上。
环境温度升⾄10℃时，其混合后使⽤时间会缩⾄2h以内，给施⼯带来不便，甚⾄导致施⼯失败。
环氧-聚氨酯固化反应的速度与环氧树脂的类型、聚氨酯固化剂的类型、是否加⼊促进剂、缓聚剂、是否加⼊反应性组份(如沥青)等因素有关。
环氧-聚氨酯溶液在交联过程中，最直观的变化是溶液粘度的变化。
通过观察环氧树脂、聚氨酯固化剂及添加剂成分混合后，在不同温度条件下粘度的变化，进⽽推导出反应程度。
据此探讨化合物组成、助剂含量及温度变化对固化速度的影响。
2实验2.1实验材料2.1.1羟基组分(1)环氧树脂(E-12)50％溶液 EP(2)环氧树脂(E-51)与⼆⼄醇胺加成物25％溶液 EA(3)煤焦沥青 80％溶液 CT2.1.2固化剂组分(1)甲苯⼆异氰酸酯(TDI)与聚醚(N303)加成物 50％溶液 TN(2)⼆苯甲烷⼆异氰酸酯(MDI)与三羟甲基丙烷(TMP)加成物 50％溶液 MT(3)⼆苯甲烷⼆异氰酸酯(MDI)与蓖⿇油醇解物加成物 50％溶液 MO2.1.3添加剂(1)促进剂：⼆丁基锡化合物溶液2.2实验⽅法(1)固化剂⽤量羟基∶异氰酸基＝1∶1(当量)(2)沥青⽤量环氧∶沥青＝1∶1.5(重量)(3)环氧-聚氨酯样品粘度测试⽤⽓泡粘度计(加⽒管)(4)环氧-沥青-聚氨酯样品粘度测试⽤旋转粘度计。
固化剂对环氧树脂Tg影响
固化剂对环氧树脂Tg影响(一)玻璃化转变温度(Tg)，决定了处理和应用环氧树脂类热固性树脂材料的温度范围，对于理解力学性能和其他的性能很有帮助，是这些材料重要的性能之一，因此在设计合成具有所需性能的新材料之前，预测Tg很有应用价值。
对于固化的环氧树脂玻璃化温度已有许多的预测方法。
用以预测不同固化剂固化的环氧树脂的玻璃化转变温度。
该方法包含2个步骤：构建分子模型和操作分子模拟。
通过比较模拟结果与计算或实验结果来检验该方法，然后考察固化剂对相应的固化环氧树脂的热固性树脂影响。
一、引言玻璃化转变温度(Tg)决定了处理和应用环氧树脂类热固性树脂材料的温度范围，对于理解力学性能和其他的性能很有帮助，是这些材料重要的性能之一。
因此，在设计合成具有所需性能的新材料之前预测Tg很有应用价值。
对于固化的环氧树脂玻璃化温度已有许多的预测方法。
归纳起来，有L.E.Nielsen 和DiMarzio提出的经验方程，以及Porter的基团贡献模型化方法、Bicerano的连接指数方法等半经验方法，在本文中连接指数方法得到的值将被用来与模拟的结果进行比较。
除此之外，分子模拟的方法也是可选的方法。
与上面提及的几种方法相比，详细的原子模拟可以提供机理或原理方面的信息；从长远来看是非常具有吸引力的。
然而这些模拟为了获得有实际有用的结果通常需要消耗昂贵的机时；还不适合于固化环氧系统的研究。
新的方法的目的是：提出一个简单可行的方法用以预测不同固化剂固化的环氧树脂的玻璃化转变温度。
该方法包含2个步骤：构建分子模型和操作分子模拟。
通过比较模拟结果与计算或实验结果来检验该方法。
然后考察固化剂对相应的固化环氧树脂的热固性树脂影响。
二、模拟的方法一个实际应用的环氧系统通常包含如下几种主要的成分：环氧树脂，固化剂，颜料，溶剂以及其他的添加剂。
然而在该研究环氧系统只局限于树脂组分和固化剂组分，此两者在实际应用中是不可缺少的。
所选的树脂组分为单一双酚A二缩水甘油酯(DGEBA)，而固化剂组分分别为二(4-氨苯基)砜(DDS)和间二苯胺(PDA)(图1)，这些都是环氧系统中常用的物质，并且相应的固化环氧树脂实验数据可得。
玻璃化转变温度
主链结构的影响
主链结构为-C-C-、-C-N-、-Si-O-、-C-O-等单键的非晶态聚合物， 由于分子链可以绕单键内旋转，链的柔性大，所以Tg较低。
当主链中含有苯环、萘环等芳杂环时，使链中可内旋转的单键数 目减少，链的柔顺性下降，因而Tg升高。例如PET的Tg = 69℃， PC的Tg = 150℃。
-H -CH3 -C6H5
.
Conformation 构型
全同Tg < 间同Tg
Isotactic, Tg=45oC
顺式Tg < 反式Tg
Cis-顺式, Tg= -102oC
O
C O CH3 CH2tactic, Tg=115oC
Poly(1,4-butadiene)
• 玻璃化转变： 整个大分子链还无法运动, 但链段开始发生运动, 模 量下降3~4个数量级，聚合物行为与皮革类似。
• 高弹态： 链段运动激化，但分子链间无滑移、 受力后能产生可 以回复的大形变， 称之为高弹态，为聚合物特有的力学状态。 模量进一步降低， 聚合物表现出橡胶行为。
.
• 粘流转变: 分子链重心开始出现相对位移， 模量再次急速下降， 聚合物既呈现橡胶弹性, 又呈现流动性. 对应的转变温度Tf称为粘 流温度。
CH 2
n
Tg= -83oC
PE Tg= -68oC
侧基的影响
当侧基-X为极性基团时，由于使内旋转活化能及分子间作用 力增加，因此Tg升高。
若-X是非极性侧基，其影响主要是空间阻碍效应。侧基体积 愈大，对单键内旋转阻碍愈大，链的柔性下降，所以Tg升高。
Side group
(A) 极性取代基：极性越大，内旋转受阻程度及分子间相互作用越 大，Tg也随之升高。
ta universal analysis 玻璃化转变温度
ta universal analysis 玻璃化转变温度（原创实用版）目录一、引言二、玻璃化转变温度的定义和影响因素1.玻璃化转变温度的定义2.影响玻璃化转变温度的因素三、玻璃化转变温度的测量方法1.热分析法2.折光率法3.核磁共振法四、玻璃化转变温度的应用1.在材料科学中的应用2.在生物科学中的应用五、结论正文一、引言玻璃化转变温度，是指物质从玻璃态向高弹性的橡胶态转变的温度，这一现象在材料科学、生物科学等领域有着重要的应用。
本文将从玻璃化转变温度的定义和影响因素、测量方法以及应用等方面进行全面的分析。
二、玻璃化转变温度的定义和影响因素1.玻璃化转变温度的定义玻璃化转变温度，简称 Tg，是指物质从玻璃态向高弹性的橡胶态转变的温度。
在这个温度以下，物质处于玻璃态，即物质的分子结构呈无序的玻璃态；在这个温度以上，物质的分子结构开始有序化，进入橡胶态。
2.影响玻璃化转变温度的因素玻璃化转变温度受多种因素影响，主要包括以下几点：（1）物质的化学组成：不同的物质，其玻璃化转变温度不同。
同一种物质，其玻璃化转变温度也会因其化学组成的改变而改变。
（2）物质的形貌：物质的形貌对其玻璃化转变温度有重要影响。
一般来说，颗粒越细，玻璃化转变温度越高。
（3）冷却速度：物质的冷却速度也会影响其玻璃化转变温度。
冷却速度越快，玻璃化转变温度越高。
三、玻璃化转变温度的测量方法1.热分析法：热分析法是测量玻璃化转变温度最常用的方法。
该方法是在程序控温下，测量物质的折光率或膨胀系数随温度的变化，从而确定玻璃化转变温度。
2.折光率法：折光率法是利用物质在玻璃态和橡胶态下折光率的不同，来测量玻璃化转变温度的方法。
3.核磁共振法：核磁共振法是利用物质在玻璃态和橡胶态下，其分子结构不同，导致核磁共振信号不同的原理，来测量玻璃化转变温度的方法。
四、玻璃化转变温度的应用1.在材料科学中的应用玻璃化转变温度在材料科学中有着广泛的应用，特别是在塑料、橡胶等材料的研究和生产中，了解和控制材料的玻璃化转变温度，可以有效地改善材料的性能。
玻璃化温度对环氧树脂空间电荷分布的影响_陈少卿
2011年8月电工技术学报Vol.26 No. 8 第26卷第8期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Aug. 2011玻璃化温度对环氧树脂空间电荷分布的影响陈少卿彭宗仁王霞（西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安 710049）摘要用电声脉冲法（PEA）测量了纯环氧试样在313K（玻璃化温度以下）及343K（玻璃化温度以上）时的空间电荷分布，并测量了两种温度不同电场强度下的空间电荷特性。
实验发现两种温度下的空间电荷特性具有明显的差异。
并对环氧树脂表面水分对空间电荷特性的影响进行了讨论。
关键词：玻璃化温度环氧树脂空间电荷表面水分中图分类号：TM215.1Effects of Glass Transition Temperature on Space Charge in Epoxy ResinChen Shaoqing Peng Zongren Wang Xia（State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power EquipmentXi’an Jiaotong University Xi’an 710049 China）Abstract The space charge distribution of filler free epoxy resin at temperature below 313K and above 343K are measured with the pulsed electro-acoustic (PEA) method. The space charge distributions under different electrical field at each temperature are also investigated. The results show that the space charge characteristics at each temperature had obvious diversity. The influence of the water content on the space charge generation is also shown and discussed.Keywords：Glass transition temperature, epoxy resin, space charge, surface water1引言环氧材料已被广泛作为绝缘材料应用于高压设备、电力电子器件和集成电路封装[1-4]。
环氧树脂纳米涂料在玻璃器皿保护中的性能评估
环氧树脂纳米涂料在玻璃器皿保护中的性能评估近年来，玻璃器皿在生活中的应用逐渐增多，然而由于其脆性大、易碎等特点，容易导致破损和破裂。
因此，研发一种具有保护功能的涂料对于玻璃器皿的使用更加安全可靠。
本文将通过评估环氧树脂纳米涂料在玻璃器皿保护中的性能，来验证其可行性和效果。
首先，我们需要了解环氧树脂纳米涂料的特性和制备方法。
环氧树脂纳米涂料是由环氧树脂基体和纳米级颗粒组成的涂料，具有优异的物理性能和化学稳定性。
其制备方法主要包括溶液法、溶胶-凝胶法、浸渍法等。
目前较为常见的是使用溶液法制备环氧树脂纳米涂料。
接下来，我们需要评估环氧树脂纳米涂料在玻璃器皿保护中的性能。
首先是涂层的附着力评估。
通过标准试验方法，将涂层施加在玻璃器皿表面，并进行一定的负载测试，评估涂层与玻璃的粘结性能。
其次是硬度和耐磨性评估。
通过硬度测试、摩擦、划痕等试验，评估涂层的硬度和耐磨性能。
再次是耐腐蚀性评估。
将玻璃器皿在一定环境条件下暴露一段时间，然后评估涂层对腐蚀、介质的稳定性。
最后是耐热性评估。
在高温条件下，评估涂层的稳定性和性能。
涂层的附着力是评估涂层性能的重要指标之一。
使用附着力测试仪进行测试，结果以附着力等级来表示。
对于涂层与玻璃的粘结强度较高，可以保证在使用过程中不易脱落，从而起到保护玻璃器皿的作用。
硬度和耐磨性评估是用来评估涂层的耐用性能。
常用的测试方法有万能试验机测试和摩擦测试。
通过测定涂层的硬度和真实环境下的耐磨性，可以判断涂层是否能够有效防止玻璃器皿破损和破裂。
耐腐蚀性评估是评估涂层在不同环境介质中的稳定性。
根据实际使用场景，可以模拟不同的介质，如酸性、碱性、盐水等环境，进行涂层腐蚀试验。
通过确定涂层对介质的稳定性，可以保证涂层在使用过程中不会受到腐蚀而失去保护作用。
耐热性评估是评估涂层在高温环境下的稳定性和性能。
通过热处理试验，可以测试涂层是否具有耐高温性能，避免在高温环境下涂层老化、失效。
通过上述性能评估，可以综合评价环氧树脂纳米涂料在玻璃器皿保护中的性能。
环氧树脂玻璃态转化温度
玻璃态、高弹态、粘流态名词解释
固态物质分为晶体和非晶体，构成晶体的原子（或分子或离子）具有一定的规则 结构（即晶格），晶体具有一定的晶体形状和固定熔点，并不具有各向同性。而 非晶体没有固定的晶体形状和固定熔点，具有各向同性，随着温度升高逐渐变软， 变软后可以加工成各种形状，继续热才会融化。
非晶态聚合物材料有以下三种物理状态（或称力学状态）：玻璃态、高弹态（橡 胶态）和粘流态。 1. 在温度低于玻璃态转化温度时，非晶态聚合物为刚性固体状，在外力作用下只会 发生微小形变，表现出脆性，与玻璃相似，此状态为玻璃态； 2. 当温度高于玻璃态转化温度时，材料的形变明显增加，并且表现为高弹性质，此 状态为高弹态； 3. 当温度高于粘流化温度Tf时，材料逐渐变成粘性的流体，此状态为粘流态。 高分子聚合物多为非晶态聚合物（简称非晶聚物，又称无定型聚合物）
PP的不同阶段
半固化片中所用树脂主要为热塑性树脂, 树脂有三种阶段: A阶段：在室温下能够完全流动的液态树脂,这是玻纤布浸胶时状态 B阶段：环氧树脂部分交联处于半固化状态,在加热条件下,又能恢复到液体状态 C阶段：树脂全部交联为C阶段,在加热加压下会软化,但不能再成为液态,这是多 层板压制后半固化片转成的最终状态.
PS：在玻璃化转变温度时，高聚物的比热容、热膨胀系数、粘度、折光率、自由体积 以及弹性模量等都要发生一个突变。
热固性塑料和热塑性塑料
热固性树脂：指在加热时进行化学反应而固化的树脂。此反应是不可逆的，再加 热也不能软化或熔化，温度过高则碳化或分解。体型聚合物（具有网状结构）具 有这种性能。 热固性塑料的树脂在固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成 为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。 热塑性树脂：可反复加热软化、冷却固化的树脂。常温下为固体，受热时软化， 温度过高则分解。大多数线型聚合物（具有链状结构）具有这种性能。 热固性塑料和热塑性塑料的关系好比陶瓷和玻璃。
固化温度对环氧树脂固化物性能的影响
固化温度对环氧树脂固化物性能的影响一、本文概述环氧树脂作为一种重要的高分子材料，因其出色的物理和化学性能，如良好的粘附力、耐化学腐蚀性和电气绝缘性等，被广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料等多个领域。
环氧树脂的固化过程是实现其性能的关键步骤，而固化温度是影响环氧树脂固化物性能的重要因素之一。
因此，本文旨在探讨固化温度对环氧树脂固化物性能的影响，以期为环氧树脂的优化应用提供理论支持和实践指导。
本文首先对环氧树脂的固化机理进行简要介绍，明确固化温度与环氧树脂固化物性能之间的内在联系。
接着，通过实验研究不同固化温度下环氧树脂固化物的性能变化，包括力学性能、热稳定性、耐化学腐蚀性等方面。
结合相关文献和理论，分析固化温度对环氧树脂固化物性能的影响机理。
根据实验结果和分析，提出优化固化温度的建议，以期提高环氧树脂固化物的综合性能，推动环氧树脂在各个领域的应用发展。
通过本文的研究，期望能够为环氧树脂的固化工艺优化提供理论依据和实践指导，同时也为相关领域的科研人员和企业技术人员提供有益的参考和借鉴。
二、实验材料与方法本实验采用的主要材料为环氧树脂（Epon 828）和固化剂（D.E.R. 331）。
环氧树脂是一种广泛使用的热固性树脂，因其良好的物理机械性能、电绝缘性能、化学稳定性和粘附性能而被广泛应用于涂料、粘合剂、复合材料等领域。
固化剂则是用于引发环氧树脂固化的化学物质，通过与其反应，使环氧树脂从可溶、可熔的线性状态转变为不溶、不熔的网状结构。
本实验采用热重分析（TGA）和动态力学分析（DMA）来研究固化温度对环氧树脂固化物性能的影响。
将环氧树脂和固化剂按照一定比例混合均匀，然后在不同的固化温度（如80℃、100℃、120℃、140℃和160℃）下进行固化，固化时间统一设定为2小时。
固化完成后，将得到的固化物进行后处理，如研磨、切片等，以便进行后续的性能测试。
通过热重分析（TGA）来评估固化物的热稳定性。
TGA是在程序控制温度下测量物质的质量与温度变化关系的一种技术，可以揭示材料在加热过程中的热分解行为。
TMA法测试印制板玻璃化温度的影响因素探讨
TMA法测试印制板玻璃化温度的影响因素探讨王璎琰 张永华 周 莹（无锡江南计算技术研究所，江苏 无锡 214083）摘 要 测量玻璃化温度（Tg）是印制板来料检验、过程监控以及失效分析过程中的一个重要步骤。
文章结合热机械分析法（TMA）测量的基本原理，分别考察了升温速率、探头负荷、样品状态等因素对测量印制板玻璃化温度的影响，并分析了不同测试结果产生的原因。
关键词 热机械分析法；玻璃化温度；印制板检测中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-0096（2019）02-0025-05 Discussion on the factors affecting the glass transition temperature of printed board by TMA methodWang Yingyan Zhang Yonghua Zhou YingAbstract Measuring the glass transition temperature（T g）is an important step in the process of incoming inspection process monitoring and failure analysis of printed boards. Combined with the basic principles of thermomechanical analysis (TMA) measurement, this paper examines the influence of factors such as the heating rate, probe load, sample state on the measurement of the glass transition temperature of the printed board, and the reasons for the different test results were analyzed.Key words Thermomechanical Analysis (TMA); Glass Transition Temperature（T g）; Printed Board Inspection0 前言覆铜箔板是由树脂、玻纤布和铜箔所组成的复合物，其中树脂是对覆铜箔板的热膨胀系数影响最重要的因素。
利用DSC测定LED封装环氧树脂玻璃化转变温度
利用DSC测定LED封装环氧树脂玻璃化转变温度林达儒;谭艳娥;龚丹雷;刘强辉【摘要】DSC作为一种主要的热分析方法，适用于各种固化体系，应用很普遍。
文章介绍了DSC的相关基础知识，研究了利用DSC测定LED封装环氧树脂的玻璃化转变温度的测试条件，对不同的测试条件进行了比较和评定，并进行了相关测试。
实践表明，在通氮气的前提下，为得到明显的DSC曲线，样品粒径应越小越好，最好为粉末状并压实；样品用量为10mg~15mg左右为宜；仪器升温速率为10K/min~15K/min左右为宜；装在铝坩埚里的待测样品要用工具压实。
得到的测试条件对实际测试有指导意义。
% As an important heat analysising method, DSC is generally used in all kinds of solidfied systems. In this paper, the basic knowledge of DSC is introduced. And the use of DSC to determine the LED package epoxy glass transition temperature of the test conditions was studied, the comparison and evaluation of the different test conditions, and the test. Practice shows that, under the premise of the nitrogen, in order to obtain obvious DSC curve, the sample particle size should be as small as possible, preferably a powder and compacted;the sample volume of 10mg to 15mg or so is appropriate;the instrument heating rate of 10K/min~15K/min is appropriate;the sample packed in the aluminum crucible to be tested to be compaction with a tool. The test conditions of the actual test is very instructive.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】5页(P14-18)【关键词】DSC;环氧树脂;玻璃化转变温度;铝坩埚【作者】林达儒;谭艳娥;龚丹雷;刘强辉【作者单位】佛山市国星光电股份有限公司,广东佛山528000;佛山市国星光电股份有限公司,广东佛山528000;佛山市国星光电股份有限公司,广东佛山528000;佛山市国星光电股份有限公司,广东佛山528000【正文语种】中文【中图分类】TN305.941 引言近年来，DSC（Differential Scanning Calorimetry，差示扫描量热法）作为一种多用途、高效、快速、灵敏的分析测试手段已广泛应用于研究物质的物理变化（如玻璃化转变、熔融、结晶、晶型转变、升华、汽化、吸附等）和化学变化（如分解、降解、聚合、交联、氧化还原等）。
玻璃化转变温度测试方法对测试结果的影响
收稿日期：2012-04-28
张霞，等：玻璃化转变温度测试方法对测试结果的影响
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气气氛；降温介质为液氮。 （2）热膨胀法测试 Tg 热膨胀法测试 Tg 按 GB/T 2572-2005 进行。分
别将玻纤增强尼龙 66，高密度聚乙烯制成直径为 5 mm，长度为 50 mm 的试样，采用热膨胀仪测量 试样的热膨胀曲线，升温速率为 10℃／min ；氮气 气氛；降温介质为液氮。 2 结果与讨论 2．1 DSC 法测试 Tg
2004（3）：125–127. ［3］ 陈云仙，陆昌伟 . 顶杆法热膨胀仪在材料研究中的应用［J］. 分
析测试技术与仪器，1999（6）：111–114.
Hanwha Azdel 在韩国建复合材料工厂
隶属于韩国韩华综化有限公司的美国热塑性复合材料 生产商 Hanwha Azdel 公司在近日宣布，该公司正斥资 2 000 万美元在韩国新建一座工厂，生产用于交通运输和工业领域 的塑料复合材料。
新 LWRT 厂和现有的 GMT 工厂主要将供应跨国汽车、 重型卡车和休旅车制造商及工业企业在亚洲的生产厂。
该公司称，据预计，现在起到 2020 年，全球复合材料 需求将以每年 7％～10％的速度增长。据介绍，其生产的 LWRT 材料是 GMT 材料的低密度版本，相比传统的 GMT， 这种新材料可降低质量和成本，同时改进声学阻尼。
在图 1 中，A 点是开始偏离基线的点，将基线延 长，两个基线的垂直距离 ΔJ 为阶差，在 ΔJ 的 1／ 2 处可找到 C 点，从 C 点作切线与前基线延长相交 于 B 点，热分析国际联合会建议用 B 点作为 Tg，实 际上 Tg 也有取 C 点的，如 ASTM E1356 标准；也有 取 D 点的（又叫松驰峰）。用 D 点的好处是该值明显， 易读准，ΔJ 除了与试样玻璃化转变前后的比定压 热容差有关外，还与升温速率有关，与 DSC 的灵敏 度也有一定关系。Tg 除了取决于聚合物的结构之外，
影响玻璃化转变温度的因素-微课脚本.
影响玻璃化转变温度的因素-微课脚本.各位同学，大家好，今天给大家讲解影响玻璃化转变温度的因素。
Tg 是聚合物链段从冻结到运动的转变温度，而链段运动是通过单键的内旋转即高分子链通过改变其构象来实现的,所以凡是影响高分子链柔性的因素都会影响T g 。
（第2张PPT ）如PPT 所示，主要包括：化学结构、其他结构因素和外界条件的影响。
（第3张PPT ）1、化学结构的影响，（1）主链结构：主链化学键的内旋转位垒越低，高分子链的柔性越好，T g 就越低。
主链结构为-C-C-、-C-N-、-Si-O-、-C-O-等单键的非晶态聚合物，由于分子链可以绕单键内旋转，链的柔性大，所以T g 较低。
（第4张PPT ）主链上有孤立双键的柔性好，玻璃化温度低。
例如：顺丁橡胶的Tg 为-95℃，天然橡胶为-73℃，丁苯橡胶为-61℃ （第5张PPT ）主链上引入芳杂环状结构（苯基，联苯基）或共轭双键，分子刚性增大, Tg 升高。
如PC （150℃），聚砜，聚苯醚（220℃）它们比相应的脂肪族的Tg 高的多，是耐热性好的工程塑料（第6张PPT ）（2）侧基或侧链① 侧基的极性a.如果侧基在高分子链上的分布不对称，则侧基极性越大，Tg 越高，柔性越差。
当极性基的数量超过一定量时，极性基团之间斥力大于引力，反而使Tg 下降；若侧基能形成氢键，也使Tg 上升。
（第7张PPT ）b.如果极性侧基在高分子链上分布对称，则极性基的静电场相互抵消，因而高聚物有较大的柔性，Tg 较低。
比如：聚氯乙烯的玻璃化转变温度远远高于聚偏二氯乙烯（第8张PPT ）② 侧基(或侧链)的位阻效应和柔顺性a. 刚性的大侧基，会使单键的内旋转受阻，Tg 上升。
（第9张PPT ）b. 长而柔的侧链反而会使T g 下降。
因为侧基越大，柔性也越大，柔性的增加足以补偿体积效应，并且起了“内增塑”作用，使大分子相互之间隔离，减小了分子间力。
（第10张PPT ）（3）构型。
环氧树脂玻璃化转变温度测试实验
()()()dt dt σεσ⎰⎰
()2000sin cos t t dt
πωσεωωδ-⎰ 00sin πσεδ
δ
橡胶的拉伸-回缩循环的应力-应变曲线
内耗与温度的关系（固定外力频率）
高聚物的内耗与温度的关系
T<Tg 时，链段被“冻结”，完全不能运动，所以损耗很小；
T 接近Tg 时，链段能运动，但阻力（内摩擦力）很大，所以损耗大；
Tf>T>>Tg 时，链段运动能力很强，损耗小；
T>Tf 时，整链运动，损耗很大。
内耗与频率的关系（固定温度）
高聚物的内耗与频率的关系
动态模量
应力变化比应变变化领先一个相位角δ，应力可表示为
()00sin cos cos sin t t t σσωδσωδ
=+ 定义
00cos E σδε⎛⎫'= ⎪⎝⎭
据。
(测量精度：负荷0.0001N，形变
行试验。
五．实验步骤
1．开机。
合电源总闸，按照先冷压机再主机的顺序依次打开相关设备电源后，再启动计算机。
打开软件，预热30分钟。
2．夹具校正。
夹具的安装、校正（夹具质量校正、柔量校正），按软件菜单提示进行。
环氧树脂玻璃化转变温度降低
环氧树脂玻璃化转变温度降低摘要：1.环氧树脂的玻璃化转变温度概念2.影响环氧树脂玻璃化转变温度的因素3.如何降低环氧树脂的玻璃化转变温度4.降低玻璃化转变温度对环氧树脂性能的影响正文：一、环氧树脂的玻璃化转变温度概念环氧树脂是一种高性能的聚合物材料，其玻璃化转变温度（Tg）是指材料由高弹性的玻璃态向高黏性的流态转变的温度。
在这个温度以下，环氧树脂处于玻璃态，分子链运动受到限制，材料表现出硬而脆的特性；而在这个温度以上，环氧树脂进入流态，分子链运动较为自由，材料具有较好的柔韧性和延展性。
二、影响环氧树脂玻璃化转变温度的因素1.分子链柔顺性：分子链柔性越大，玻璃化转变温度（Tg）越低；分子量刚性越大，则玻璃化转变温度（Tg）越高。
2.交联：聚合物分子交联，减少自由体积，分子链运动受阻，柔性降低，玻璃化转变温度（Tg）升高。
3.分子量分布：分子量分布宽，玻璃化转变温度（Tg）低；分子量分布窄，玻璃化转变温度（Tg）高。
4.添加剂：添加一些具有较低玻璃化转变温度的稀释剂，可以降低环氧树脂的玻璃化转变温度。
三、如何降低环氧树脂的玻璃化转变温度1.选择分子链柔顺性较大的单体作为原料，以降低玻璃化转变温度。
2.适当提高交联度，以增加分子链间的相互作用，降低玻璃化转变温度。
3.选择分子量分布较宽的原料，以降低玻璃化转变温度。
4.添加一些低活性稀释剂，以降低环氧树脂的玻璃化转变温度。
四、降低玻璃化转变温度对环氧树脂性能的影响1.提高柔韧性：降低玻璃化转变温度可以提高环氧树脂的柔韧性和延展性，从而提高材料的耐冲击性和抗裂性能。
2.改善耐热性：降低玻璃化转变温度可以提高环氧树脂的耐热性，使其在高温环境下能保持较好的性能。
3.提高附着力：降低玻璃化转变温度可以提高环氧树脂与其他材料的附着力，从而提高涂层的附着力和耐磨性。
玻璃化转变温度的定义和测量
玻璃化温度玻璃化转变温度，glass transition temperature，T g：非晶态聚合物或部分结晶聚合物中非晶相发生玻璃化转变所对应的温度。
其值依赖于温度变化速率和测量频率，常有一定的分布宽度。
一、玻璃化转变玻璃化转变是非晶态高分子材料固有的性质，是高分子运动形式转变的宏观体现，它直接影响到材料的使用性能和工艺性能，因此长期以来它都是高分子物理研究的主要内容。
由于高分子结构要比低分子结构复杂，其分子运动也就更为复杂和多样化。
根据高分子的运动力形式不同，非晶聚合物有四种物理状态（或称力学状态）：玻璃态、粘弹态、高弹态（橡胶态）和粘流态。
我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变；它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度（玻璃化温度）。
在温度较低时，材料为刚性固体状；与玻璃相似，在外力作用下只会发生非常小的形变，此状态即为玻璃态。
当温度继续升高到一定范围后，材料的形变明显地增加，并在随后的一定温度区间形变相对稳定，此状态即为高弹态。
温度继续升高形变量又逐渐增大，材料逐渐变成粘性的流体，此时形变不可能恢复，此状态即为粘流态。
从分子结构上讲，玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象，而不象相转变那样有相变热，所以它是一种二级相变（高分子动态力学中称主转变）。
在玻璃化转变温度以下，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子的原子（或基团）在其平衡位置作振动；而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动，但是链段开始运动，表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。
对于非晶聚物，对它施加恒定的力，观察它发生的形变与温度的关系，通常特称为温度形变曲线或热机械曲线。
玻璃化转变温度（T g）是非晶态聚合物的一个重要的物理性质，也是凝聚态物理基础理论中的一个重要问题和难题，是涉及动力学和热力学的众多前沿问题。
玻璃转变的理论一直在不断的发展和更新。
影响玻璃化温度的因素有哪些
玻璃化温度的讨论非晶态高聚物从玻璃态到橡胶态，有一个转变——玻璃化转变。
这个转变一般其温度区间不超过几度。
但在转变前后，模量的减少达三个数量级。
在实用上是从硬而脆的固体变成韧性的橡胶。
所以，玻璃化转变是高聚物一个重要的特性。
形成玻璃态的主要原因，可能是高聚物分子结构不对称，不能形成结晶；也可能是没有足够的能量去重排结晶。
而且多数高聚物也只有在特定的条件下方能结晶。
同时高聚物很难形成100%的结晶，总有部分非晶态存在，因此玻璃化转变是高聚物普遍现象，只不过非晶态少的高聚物玻璃化转变不明显。
一，玻璃化转变温度的测定高聚物在玻璃化转变时，除了力学性质有很大变化，其他性质如体积，热力学性质，磁性质等，都有很大变化。
在理论上后面的变化更为重要。
下面就简要介绍：1，体积的变化用膨胀计测定玻璃化温度是最常用的方法。
一般是测定高聚物的比体积对温度的关系．把曲线两端的直线部分外推至交点作为T g(如图1)从图可以看出，玻璃化转变同冷却速率有关：冷却的快。
得出的T g高；冷却的慢，T g就较低。
同样，加热速率或快或慢，T g也或高或低。
产生这种现象的原因是体系没有达到平衡。
但要达到平衡，需要很长的时间(无限长)，这在实验上做不到。
通常采用的标准是每分钟3℃。
测量时．常把试样在封闭体系中加热或冷却，体积的变化通过填充液体的液面升降而读出、这种液体不能和高聚物发生反应或溶解、溶胀，最常用的是水银、也有人用空气作测量的流体，达时可测定压力的变化。
其它与体积有关的性质也可用于测定，加试样的折射系数、X射线的吸收等。
2，热力学方法量热方法也是测定玻璃化温度的常用方法。
在T g时，热焓有明显变化，热容有—个突变。
自从有了差热分析(DTA)和差示扫描量热计后，量热方法变得更为重要。
象体积变化一样，热焓和热容的变化也和速率有关：图2表示比体积（V）和焓(H)对温度的关系，图3表示体膨胀系数和热容对温度的关系，都出现行“滞后”现象。
损耗因子和玻璃化转变温度的关系
损耗因子和玻璃化转变温度的关系一、引言损耗因子和玻璃化转变温度是材料科学中两个非常重要的参数。
损耗因子是指材料在电磁波传输过程中吸收能量的程度，玻璃化转变温度则是指材料从液态到固态时的温度。
这两个参数的关系对于设计和制造高性能电子器件非常重要，因此在材料科学领域中受到广泛关注。
二、损耗因子1. 定义损耗因子是指材料在电磁波传输过程中吸收能量的程度。
它通常用来描述电介质的性能，特别是在高频率下。
2. 影响因素损耗因子受到多种因素的影响，包括材料结构、晶体结构、化学成分等等。
其中，材料结构对于损耗因子的影响最为显著。
例如，在聚合物中引入极性基团可以增加其损耗因子。
3. 损耗机制损耗机制通常可以分为两种：电容性和导电性。
在电容性机制下，材料会吸收电场能量并将其转换为热能；在导电性机制下，材料会吸收电磁波并将其转化为电流，最终转换为热能。
三、玻璃化转变温度1. 定义玻璃化转变温度是指材料从液态到固态时的温度。
在这个过程中，材料的分子排列方式发生了变化，从而导致物理性质的改变。
2. 影响因素玻璃化转变温度受到多种因素的影响，包括分子量、分子结构、晶体结构等等。
其中，分子量和分子结构对于玻璃化转变温度的影响最为显著。
3. 玻璃化转变过程玻璃化转变是一个非常复杂的过程。
在此过程中，材料从液态到固态时，其分子排列方式发生了改变。
这个过程可以被描述为一种非晶态形成的过程。
四、损耗因子和玻璃化转变温度之间的关系1. 影响因素相似损耗因子和玻璃化转变温度都受到材料结构和分子排列方式等因素的影响。
这意味着，这两个参数之间存在着一定的相似性。
2. 相关性多项研究表明，损耗因子和玻璃化转变温度之间存在一定的相关性。
例如，在聚合物中，引入极性基团可以提高其损耗因子和玻璃化转变温度。
3. 应用损耗因子和玻璃化转变温度是材料科学中非常重要的参数。
它们对于设计和制造高性能电子器件具有重要意义。
例如，在微波电路中，损耗因子的大小直接影响信号传输质量；在光纤通讯中，玻璃化转变温度可以决定光纤的使用寿命。
环氧树脂的玻璃化转换温度与电性能及应力之间有什么联系
环氧树脂的玻璃化转换温度与电性能及应力之间有什么联系，是不是Tg点越高就越好！目前，介电固化监测已经广泛地应用于热固性树脂及其复合物的固化检测中，可以获得树脂体系的固化速率和固化程度等信息。
如今介电传感器以及软硬件的辅助设施已逐渐商业化，可用于更宽广多样的常规测试领域，可适应更多的加工环境，如：高温炉、压力机以及高压釜等设备。
介电固化监测是一种非常灵活的方法，除了可以应用于实验室测试外，还可以用于工艺线上模拟环境、真实环境下测试。
测量原理用于介电固化监测的传感器通常有两种：平行板电极和十指交叉式梳型电极（见图一）。
平行板电极是一种传统几何形状的介电传感器。
样品置于两个导电平行板之间，在一侧电极上施加一定频率的激发电压，在另一侧电极上检测响应信号。
这一构造的电极可以测试样品的整体介电性能，广泛的用于测试固体材料的介电性能，同时它还可以十分便利的放在密闭模具中进行固化监测。
十指交叉式梳型电极由两个导电梳型电极和电绝缘性平面基材组成。
样品与传感器表面紧密接触，在一侧电极上施加一定频率的电压，另一侧电极测试信号。
这种边缘区域测试的位置非常接近传感器／样品的界面区域，传感器插入到样品内部的深度严格等同电极之间的宽度和电极之间的间距。
进行介电测试时，在电极的两边施加正弦波电压（通常在0.1Hz～100Hz之间），产生相应的正弦波动的电流。
当样品中的带电离子向极性相反的电极上移动时，材料中的偶极子也会试图在电场中重新定位。
在激发频率、电极面积、电极间距、响应频率的振幅和相位都知道的情况下，介电常数和介电损耗因子就能计算得到。
通常，频率是可测的，离子电导率可以通过多频测试的损耗因子数据得到。
由于离子电导率本质上是材料中离子的移动能力，而离子移动能力的倒数在材料固化前与材料的粘度有关，在材料固化后与材料的硬度有关，因此离子电导率的倒数，即电阻（也可以说成离子粘度），与材料的粘度变化和硬度变化有关。
使用耐高温或耐高压的灵活的远程介电传感器，介电固化监测可在多种加工环境中进行。
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摘 要 采 用动 态力 学分析 （ＤＭＡ）￣ｆ究环氧 树脂 ，分析 了扫描 频 率 、加 载模 式和 升 温速 率 对环 氧
树 脂 损耗 因子 和 玻璃 化 转 变温度 的影 响 。结果 表 明 ：扫 描频 率越 大 ，所测 得 的玻 璃 化 转 变 温度
作 者简介 ：吕 ￣１ｉ ，（１９８０－），女 ，本科生 ，从 事材料 物性分析 的研究
一
２５ —
测 试 条 件 对 环 氧 树 脂 损 耗 因子 和 玻 璃 化 转 变 温度 的影 响
《上 海 塑 料 》２０１６年 第 ２期 （总 第 １７４期）
０ 前 言
动态 力学分析 （ＤＭＡ）是在 周期交 变负荷作 用 下研究材 料的 热力 学性 能 的方法 。它使 高 分子 材 料 的 力 学 性 能 与 温 度 、作 用 的频 率 联 系 起 来 ，反 映 了在强迫振 动下 材 料 的储 存模 量 Ｅ 、损耗 模 量 Ｅ， 及损耗 因子 ｔａｎ 随 温度 Ｔ 的变 化 情况［】］。ＤＭＡ
Ｌ１／，Ｊｕｅ 。ＦＥＮＧ Ｊｉｅ－ｍｉｎ。－。
（１．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｈｕａｙｉ Ｇｒｏｕｐ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４１，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍ ｅｃｈａｎｉｃｓ ｉｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００７２。Ｃｈｉｎａ；３．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍ ｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｃｏｌｌｅｇｅ
表 １ 四种加 载模 式 下的试 样尺 寸
测 试模 式 单 悬 臂模 式 （ＳＣ） 双 悬 臂 模 式 （ＤＣ）
拉 伸 模式 （Ｔ） 兰点 弯 模 式 （ＴＰＢ）
试 样 尺 寸
４０ ｍ ｍ × １４．５ ｍｉｌｌ× ４ｒａｍ ６０ ｍ ｍ × １４．５ ｎｌｉｉｌ × ４ｒａ ｍ ２０ ｎｌｎｌ × ８ ｎｌｍ × Ｉ．５ｒａ ｍ ６０ ｍｉｌｌ× １４．５ ｎｌｌｎ × ４ｒａ ｍ
也 越 高 ，损耗 因子峰值 也越 高 ，峰 宽也 越 宽 ，玻 璃化 转 变 区域也越 大 ；升 温速 率越 快 ，玻 璃 化 转 变
温度 也越 高 ，损耗 因子峰值 越 低 ；利 用 Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ公 式 计 算得 到 环 氧树 脂玻 璃 化 转 变所 需要 的
活化 能△Ｅ，在拉 伸模 式 下 的△Ｅ 比 弯曲模 式 下的 大很 多 。 关键 词 动 态力 学分析 ；环氧 树脂 ；损 耗 因子 ；扫描 频率 ；加 载模 式 ；升温速 率
中 图 分 类 号 ：ＴＱ ３２０
文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００９—５９９３（２０１６）０２—００２５—０５
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｌｏｓｓ Ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ Ｇｌａｓｓ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ Ｅｐｏｘｙ
测 试 条 件 对环 氧 树 脂 损 耗 因子 和 玻 璃 化 转 变 温 度 的 影 响
研 究 与 应 用
Hale Waihona Puke 《上 海 塑料 》２０１６年 第 ２期 （总 第 １７４期 ）
测 试 条 件 对 环 氧 树 脂 损 耗 因 子 和 玻 璃 化 转 变 温 度 的 影 响
吕 珏 ，冯 捷 敏 。 （１．上 海 华 谊 （集 团）公 司技 术 中心 ，上 海 ２００２４１；２．上 海 市 力 学 在 能 源 工 程 中 的
ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ。Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００４４４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｄｙｎａｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ（ＤＭ Ａ）．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｌｏａｄｉｎｇ ｍ ｏｄｅ ａｎｄ ｈｅａｔｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｌｏａｄｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｓ ｅｈｏ— ｓｅｎ，ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｔｈｅ ｐｅａｋ ｏｆ ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ ｂｅｃｏｍ ｅｓ ｈｉｇｈｅｒ ａｎｄ ｗｉｄｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ａｐｐｅａｒｓ ｗ ｉｄｅｒ． Ｔ ｈｅ ｆａｓｔｅｒ ｈｅａｔｉｎｇ ｒａｔｅ ｉｓ ｅｈｏ— ｓｅｎ。 ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｗ ｅｒ ｐｅａｋ ｏｆ ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ ｉｓ ｇｏｔ． Ｔ ｈｅ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｉｅｓ， ／ｘ Ｅ ，ｏｆ ｇｌａｓｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄｉｎｇ ｍ ｏｄｅｓ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ Ａ ｒｒｈｅｎｉｕｓ ｅｑｕａｔｉｏｎ． Ｔ ｈｅ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｍ ｏｄｅ ｉｓ ｍ ｕｃｈ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｏｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｂｅｎｄｉｎｇ ｌｏａｄｉｎｇ ｍ ｏｄｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｙｎａｍ ｉｃａｌ ｍ ｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｅｐｏｘｙ； ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ； ｌｏａｄｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ； ｌｏａｄｉｎｇ ｍ ｏｄｅ； ｈｅａｔｉｎｇ ｒａｔｅ