شکل۳-۱۶-دیفتوگرام XRD پلیمرها
به منظور مطالعه رفتار حرارتی پلیمرها، ترموگرامهای حاصل از آنالیز گرماوزنی(TGA) و گرماسنجی روبشی دیفرانسیلی (DSC) آنها مورد مطالعه قرار گرفت. در جدول ۳-۲ مقادیر عددی T_d5%، T_d10%، T_g و T_onset بعنوان نتایج حاصل از این آنالیزها برای پلیمر AFPBN/2,6-PDA بعنوان نمونهای از این دسته پلیمرها گزارش شده است. دو دمای اول به ترتیب دماهای متناظر با ۵% و ۱۰% افت وزنی پلیمر را نشان میدهند که از ترموگرامهای TGA استنتاج شدهاند. T_g و T_onset نیز که در ادامه پیرامون آنها به اجمال توضیحاتی داده خواهد شد، از منحنی های DSC گرفته شدهاند. نتایج نشان دادند که حضور حلقه های باینفتیل تاثیر زیادی در افزایش گرماتابی پلیمر داشته است. شکل ۳- ۱۷ نمودارهای TGA و DSCپلیمر AFPBN/2,6-PDA را نشان میدهد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل ۳-۱۷- نمودارهای مربوط به DSC (سمت راست) وTGA(سمت چپ) پلیمر AFPBN/2,6-PDA
قبل از تمرکز بر روی منحنی های DSC حاصل از پلیمرهای سنتز شده در این کار تحقیقاتی، لازم است در خصوص این موضوع در قالب تعیین T_g از روی ترموگرامهای DSC به اختصار توضیحاتی ارائه شود.کلیهی پلیمرهای بیشکل چنانچه به قدر کافی سرد شوند همچون شیشه، سفت و بسیار شکننده میشوند. همانطور که میدانیم ناحیهی دمایی که در آن گذاری فیزیکی از یک حالت لاستیکی به حالتی شیشهای روی میدهد موسوم به دمای انتقال شیشه میباشد که با یک تغییر مرحلهای در C_p شناسایی میشود. همانطور که در شکل۳- ۱۸ مشخص است، انتقال شیشه در واقع نه یک دمای واحد بلکه گسترهی نسبتاً پهنی از دما را پوشش میدهد (°C 15-10 (برای پلیمرهای خالص و غیر مشبک و حتی پهنتر برای پلیمرهای مخلوط، پرشده و مشبک). البته به طور معمول یک نقطهی تعریفشده در این پهنهی دمایی را به عنوان دمای انتقال شیشه T_g مورد ارزیابی قرار میدهند. شکل ۳-۱۸ به وضوح پنج دمای مشخصِ مرتبط با انتقال شیشه را بر روی یک منحنی نوعیِ DSC نشان میدهد. از هر پنج نقطه در جاهای مختلفی از منابع شیمی، حتی بدون ذکر نام دقیق آنها و اشاره به محل دقیق ظهور پیک به عنوان دمای T_g یاد شده است ]۸,۱۷,۶۶,۸۹[. تعیین T_g به کمک روش های تجزیه حرارتی، مبحث مورد بحثِ سمپوزیوم اخیرِ ASTM بود. T_o ، دمای آنسِت، نقطهای است که نخستین انحراف از خط پایه در منطقهی “دماپایین” رخ میدهد. گزارش مقدار عددی T_o تا حد زیادی سلیقهای بوده و عموماً به دلیل شیب اولیهی خط پایه و نیز تکرارناپذیریِ آن، تعیین دقیقِ مقدارش مشکل میباشد. T_e یا T_eo (آنسِتِ برونیابیشده که بعضاً به عنوان “دمای خیالی” نیز از آن یاد میشود) دمای تقاطع خط پایهی برونیابی شده و خط مماس نقطهی با شیبِ بیشینه است. T_e یا T_eo عموماً تکرارپذیر بوده و بیشترین مقادیر گزارششده به عنوان عدد T_g در اغلب انتشارات اخیرِ وابسته به روش های گرماسنجیِ پلیمرها بدان تعلق دارد. _۵/۰ T، دمای “نیم-ارتفاع اِِِِندوترم” (یا دمای نیم- شیشهای) دمایی است که طی سالیان اخیر برای تعیین T_g از روی ترموگرامهای DSC اهمیت پیدا کرده است.STM E1356 و ASTM D3418 به منظور تعیین T_g اعداد T_e یا _۵/۰ Tرا توصیه کردهاند. از نظر تکنیکی بهتر آن است که به جای گرمایشِ نمونه، آن را به طور تصاعدی سرد کنیم که در این حالت، نمونه در نقطهی شروعِ اندازه گیری در تعادل دمایی بوده و از آسایش آنتالپی که مخل اندازهگیریهای دقیق میباشد اجتناب میشود. امّا محدودیتهای دستگاهی از جمله کنترل دقیق سرعت سرد شدن، در برخی از مدلهای DSC استفادهی گسترده از منحنی های سردشدن را برای تعیین T_g با مشکل مواجه میسازد. چنانچه به هر دلیلی لازم شد تا T_g با “گرمایش” تدریجیِ یک نمونهی سرد اندازه گیری شود، توصیه میشود به منظور حذف یا به کمینه رسانیدن پدیدهی نامطلوبِ “آسایش آنتالپی"، نمونهی گرمشده را ابتدا با سرعتی بیشتر از سرعت گرمایش سرد کرد سپس آن را متحمل گرمایش بعدی نمود. سرعت گرمایش و یا سرمایش و مکانی از منحنی DSC که مقدار عددی T_g از آن اقتباس شده است لازم است که در گزارش قید شود. روشی دیگر برای تعیین موقعیت T_g، گرفتن مشتق از منحنی های DSC است. در واقع منحنی های DerDSC پیکهای مرتبط با بیشینه شیب پیکهای منحنی های DSC را نمایش میدهند. معمولاً عدد T_g گزارش شده از این طریق را با T_p نشان میدهند که از نظر عددی بسیار به _۵/۰T نزدیک میباشد. منحنی های DerDSC ممکن است برای تعیین موقعیت انتقالات چندگانهی خیلی نزدیک به هم از نظر دمایی مفید باشد ولی عیب عمدهی این روش نسبت “سیگنال به نویز” بالا در منحنی های DerDSC است. برای پلیمرهای ترموپلاستیکِ بیشکل،از نظر تکنیکی مقدار T_g در “آنسِتِ برونیابیشده” مهمتر میباشد زیرا که این دما به موازات اینکه پلیمر در ناحیهی گذار شیشهای نرم میشود در واقع دمای اولیه برای از دست دادن خصوصیات ساختاری (مانند مادول) نیز به شمار میآید. لذا T_e یا T_eo هم کمترین دما برای فرایندپذیری ترموپلاستیکهای بیشکل محسوب میشود و هم بالاترین دما برای کاربریِ آنها. از سوی دیگر در الاستومرها، دما برای ظهورِ خصوصیات الاستومریِ مفید، بالاتر از ناحیهی گذار شیشهای قرار میگیرد (سمت راستِ پیکِ T_g). از اینرو، به لحاظ تکنیکی T_f، دمای کامل شدنِ ناحیهی گذار شیشهای میتواند پرمعناتر باشد. چنانچه الاستومری به سمت دماهای پایینتر از این نقطه سرد شود در این صورت وارد منطقهی گذار شیشهای شده و افت خصوصیات الاستیکی خود را به تدریج نشان میدهد.

شکل۳-۱۸ یک منحنیِ نمایشی از “جریان گرما در برابرِ دما” در ناحیهی T_gِ یک پلیمر
جدول۳-۲- نتایج آزمون بررسی رفتار حرارتی پلیمر AFPBN/2,6-PDA