玻璃化转变温度定义
玻璃化转变温度(Tg)是指聚合物从弹性状态转变为玻璃态的温度,也指无定形聚合物(包括结晶聚合物中的非晶态部分)从玻璃态转变为高弹性状态或从高弹性状态转变为无定形聚合物的温度。它是无定形聚合物大分子链段可以自由移动的最低温度。通常用Tg表示。Tg值会因测量方法和条件的不同而有所差异。
这是聚合物的一项重要性能指标。高于此温度时,聚合物表现出弹性;低于此温度时,聚合物表现出脆性。在用作塑料、橡胶、合成纤维等材料时,必须考虑此因素。例如,聚氯乙烯的玻璃化转变温度为80℃。然而,这并非产品工作温度的上限。例如,橡胶的工作温度必须高于其玻璃化转变温度,否则会失去其高弹性。
由于聚合物的类型保持不变,乳液也具有玻璃化转变温度,该温度是聚合物乳液形成的涂层硬度的指标。玻璃化转变温度高的乳液形成的涂层硬度高、光泽度高、耐污性好、不易污染,其其他力学性能也相应更优。然而,其玻璃化转变温度和最低成膜温度也较高,这给低温使用带来了一定的困难。这是一个矛盾,当聚合物乳液达到一定的玻璃化转变温度时,其许多性能会发生显著变化,因此必须控制合适的玻璃化转变温度。就聚合物改性砂浆而言,玻璃化转变温度越高,改性砂浆的抗压强度越高;玻璃化转变温度越低,改性砂浆的低温性能越好。
最低成膜温度定义
最低成膜温度是一个重要的因素。干拌砂浆指标
MFFT是指乳液中聚合物颗粒具有足够流动性,能够相互聚集形成连续膜的最低温度。在聚合物乳液形成连续涂层膜的过程中,聚合物颗粒必须紧密排列。因此,除了乳液良好的分散性外,形成连续膜的条件还包括聚合物颗粒的形变。也就是说,当水的毛细压力在球形颗粒之间产生相当大的压力时,球形颗粒排列得越紧密,压力增加就越大。
当颗粒相互接触时,水分挥发产生的压力迫使颗粒受到挤压和变形,从而相互结合形成涂层。显然,对于含有较硬组分的乳液,由于大多数聚合物颗粒是热塑性树脂,温度越低,硬度越大,变形越困难,因此存在最低成膜温度的问题。也就是说,低于某一特定温度时,乳液中的水分蒸发后,聚合物颗粒仍处于分散状态,无法相互结合。因此,由于水分蒸发,乳液无法形成连续均匀的涂层;而高于该特定温度时,水分蒸发后,每个聚合物颗粒中的分子会发生渗透、扩散、变形和聚集,最终形成连续透明的薄膜。能够形成薄膜的最低温度称为最低成膜温度。
MFFT 是一个重要的指标聚合物乳液尤其是在低温季节使用乳液时更为重要。采取适当措施可以使聚合物乳液的最低成膜温度满足使用要求。例如,在乳液中添加增塑剂可以软化聚合物,显著降低乳液的最低成膜温度,或者调整最低成膜温度。对于高分子乳液,则需要使用添加剂等。
龙谷的MFFTVAE可再分散乳胶粉通常在0°C到10°C之间,更常见的是5°C。在这个温度下,聚合物粉末在该温度下,可形成连续的薄膜。相反,低于此温度时,可再分散聚合物粉末的薄膜不再连续,而是会断裂。因此,最低成膜温度是代表工程施工温度的一个指标。一般来说,最低成膜温度越低,施工性能越好。
Tg 和 MFFT 之间的差异
1. 玻璃化转变温度,是指物质开始软化的温度。主要指无定形聚合物开始软化的温度。它不仅与聚合物的结构有关,还与其分子量有关。
2.软化点
根据聚合物不同的运动状态,大多数聚合物材料通常可以处于以下四种物理状态(或力学状态):玻璃态、粘弹性状态、高弹性状态(橡胶态)和粘性流动状态。玻璃化转变是指高弹性状态向玻璃态转变的过程。从分子结构的角度来看,玻璃化转变温度是聚合物非晶态部分从冻结状态到解冻状态的弛豫现象,与相变不同。转变过程中存在相变热,因此它是一种二次相变(在聚合物动力学力学中称为一次相变)。低于玻璃化转变温度时,聚合物处于玻璃态,分子链和链段无法移动,只有构成分子的原子(或基团)在其平衡位置振动;而达到玻璃化转变温度时,虽然分子链本身无法移动,但链段开始运动,表现出高弹性。如果温度再次升高,整个分子链将开始运动,表现出粘性流动特性。玻璃化转变温度(Tg)是无定形聚合物的重要物理性质。
玻璃化转变温度是聚合物的特征温度之一。以玻璃化转变温度为界,聚合物表现出不同的物理性质:低于玻璃化转变温度时,聚合物材料为塑料;高于玻璃化转变温度时,聚合物材料为橡胶。从工程应用的角度来看,玻璃化转变温度工程塑料的使用温度上限相当于橡胶或弹性体的使用温度下限。
发布时间:2024年1月4日




