[发明专利]温湿环境中聚合物玻璃化转变的分析方法

摘要

本发明涉及一种温湿环境中聚合物玻璃化转变的分析方法，该方法通过获得无定形或部分结晶态聚合物试件的在试验温湿度下的最大饱和吸附时间来确定湿度扫描速率；通过实施两种等温湿度扫描下的动态拉伸加载，记录材料贮存模量、损耗模量和损耗因子随相对湿度的变化曲线，获得相应温度下的玻璃化转变相对湿度；计算其与温度线性相关的比例系数和常数并给出演化方程，由此绘制由玻璃态、玻璃化转变区和橡胶态三个区域组成的聚合物状态图。本发明不仅可以准确获得聚合物于任意温度下的玻璃化转变相对湿度，也可知某一相对湿度下的玻璃化转变温度，并且根据环境温度和湿度即可迅速判断其是否发生玻璃化转变，有助于确保药品和食品贮藏的安全和稳定。

主权项

1.一种温湿环境中聚合物玻璃化转变的分析方法，其特征在于分析步骤如下：a.       将无定形或部分结晶态聚合物样品放入动态水分吸附分析仪中，在温度为25±0.1℃、相对湿度为0±1%的环境中干燥至质量恒定；b.      在0-100℃范围内选取一个参考温度，对试件实施相对湿度为90%时的等温吸附，获得饱和吸附时间，由此确定湿度扫描速率；c.       在配置湿度控制附件的动态力学分析仪上，在0-90℃中任选2个试验温度和，采用等温时的湿度扫描模式，对薄膜试件实施线性粘弹范围的动态加载，分别实时记录材料储能模量、损耗模量和损耗因子随相对湿度由0-90%连续变化时的、和曲线；d.      基于曲线的第一个拐点、和的峰值分别确定相应温度下的玻璃化转变相对湿度、和；e.       根据试验温度和及其玻璃化转变相对湿度、、和、、，采用下列式（1）和式（2）分别计算比例系数、、和常数、、，玻璃化转变相对湿度随温度线性相关的演化方程式（3）由此可得：（1）（2）（3）将上述式（3）表示的三条直线分别绘制于温湿环境中无定形或部分结晶聚合物的黏弹状态示意图所示坐标系中，即为由玻璃态、玻璃化转变区和橡胶态三个区域组成的聚合物状态图，据此能够定量分析聚合物于温湿环境中的粘弹状态和发生玻璃化转变的临界温度或相对湿度。