Glass transition temperatures of polymer materials, measured by thermomechanical analysis

Abstract

The linear expansions of two materials have been measured, a double-base propellant and a carboxyl-terminated polybutadiene. The glass transition temperature,T _g and expansion coefficients below and aboveT _g have been calculated. The influence of the heating and cooling rates and sample thickness has been investigated. The results show that the value ofT _g is dependent on the rates of heating and cooling but not on the sample thickness. Extrapolating to zero rate gives the sameT _g for both heating and cooling. The expansion coefficients are not influenced by the rates of heating and cooling or by the sample thickness.

Résumé

On a mesuré la dilatation linéaire de deux matériaux, un agent de propulsion à base double et un polybutadiène avec un carboxyle comme groupe terminal. On a calculé la températureT _g de la transition vitreuse ainsi que les coefficients de dilatation au-dessous et au-dessus deT _g . L'influence des vitesses de chauffage et de refroidissement ainsi que l'épaisseur de l'échantillon ont été étudiées. Les résultats montrent que la valeur deT _g dépend des vitesses de chauffage et de refroidissement, mais pas de l'épaisseur de l'échantillon. L'extrapolation à la vitesse zéro donne la même valeur de la températureT _g lors du chauffage et du refoidissement. Les coefficients de dilatation ne sont influencés ni par les vitesses de chauffage ou de refroidissement ni par l'épaisseur de l'échantillon.

Zusammenfassung

Die lineare Ausdehnung wurde an zwei Stoffen, einem doppelbasischen Triebstoff und einem Polybutadien mit Carboxyl-Endung gemessen. Die Glas-Übergangs-temperaturT _g und die Ausdehnungskoeffizienten unterhalb und oberhalb vonT _g wurden berechnet. Der Einfluss der Aufheiz- und Abkülhgeschwindigkeiten und die Stärke der Probe wurden geprüft. Die Ergebnisse zeigen, daß der Wert vonT _g der von Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit, nicht aber von der Probenstärke abhängt. Die Extrapolierung auf die Geschwindigkeit 0 ergibt denselbenT _g -Wert bei Aufheizung und Kühlung. Die Ausdehnungskoeffizienten werden durch die Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit oder durch die Probenstärke nicht beeinflusst.

Резюме

Было измерено линейн ое расширение двухкомпонентного р акетного топлива и полибутадиена с конц евыми карбоксилами. Б ыли вычислены температу ра стеклования T_g и коэффициенты расши рения ниже и выше Т_g. Ис следовано влияние скорости наг рева и охлаждения, а также то лщины образца. Резуль таты показали, что Т_g завис ит от скорости нагрева и охлаждения, но не от толщины образ ца. Экстраполяция к нуле вой скорости давала тоже самое Т_g к ак при охлаждении, так и при нагревании. Коэффици енты расширения не затрагиваются как скоростью нагрева и о хлаждения, так и толщиной образц а.