ASTM D4065, D4440, D5279
A2LA zertifiziert
Ziel der Messung:
Mit der dynamisch mechanischen Analyse wird der Schubmodul (oder Speichermodul), der Verlustmodul und der Verlustfaktor (auch Dämpfung genannt) Tan D als Funktion der Temperatur, Frequenz oder Zeit bestimmt. Die Ergebnisse werden standardmäßig als Graph von G', G'' und Tan D gegen die Zeit aufgetragen. Die DMA identifiziert Übergangsbereiche von Kunststoffen, wie etwa die Glasübergangtemperatur oder kann in den Bereichen Qualitätskontrolle oder Produktentwicklung eingesetzt werden. Mit Hilfe der DMA können auch kleinere Übergangsregionen ermittelt werden, die von einem DSC-Scan nicht mehr erfasst werden können.
Durchführung:
Die Prüfkörper werden zwischen einer beweglichen und einer fixierten Halterung eingespannt und dann in der Heizkammer verschlossen. Die Frequenz, die Amplitude und ein auf das Material abgestimmter Temperaturbereich werden eingegeben. Das Messgerät übt eine oszillierende Torsionsbewegung auf den Prüfkörper aus während der Temperaturbereich langsam durchlaufen wird.
Probengröße:
Die Probekörper haben standardmäßig die Abmessung 56 x 13 x 3 mm und werden entweder aus dem zentralen Bereich eines ASTM Type I Schulterstück ausgeschnitten oder es werden ISO Mehrzweckprüfkörper verwendet.
Messwerte:
Schubmodul (G') gegen Temperatur, Frequenz oder Dehnung
Verlustmodul (G'') Temperatur, Frequenz oder Dehnung
Verlustfaktor (Tan D) Temperatur, Frequenz oder Dehnung
Schlüsseleigenschaften von G' G":
Tan D:
Vom elastischen- zum Speichermodul können wir den Verlustfaktor TanD – Verhältnis von G´´ zu G´- der Dämpfung des Materials berechnen. Dieser ist ein Hinweis darauf, wie effizient ein Material Energie zur molekularen Neuordnung und zu innerer Reibung verliert. (Tan D Peaks unterhalb des Tg eines Materials auf einer DMA-Kurve werden häufig verwendet, um zu bestimmen, wie gut ein Material einen Aufprall aushalten wird.)
Komplexes Modul:
Im torsionalen Modul: G* (Komplexes Scher Modul)
Das komplexe Modul gibt eine umfassende Antwort zu einer angewandten Belastung (oder Beanspruchung) und wir in einfachen Termen, Vektorsummen der Lagerung (elastisch) G` und Verlust (viskoser) Bestandteile G´´ angegeben.
Verschiedene Techniken zur Bestimmung des Tg mittels DMA:
- Peak der Tan D Kurve
- Peak der Verlust-Modul-Kurve
- Halbe Höhe der Speichermodulkurve
- Beginn der Speichermodul-Kurve
Es ist wichtig wenn Tg mittels DMA angegeben wird, dass angegeben wird wie Tg bestimmt wurde, da der Unterschied zwischen den verschiedenen Techniken bei bis zu 25°C liegen kann. Der Tg mittels DMA ist häufig um etwa 10°C höher als der DSC Tg.
Verwendete Geräte:
Rheometric Scientific RDA III Dynamisch Mechanischer Analysator
|
