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可再分散乳胶粉指标中的Tg和Mfft您知道吗?

自闭症 (1)

玻璃化转变温度定义

玻璃化转变温度(Tg),是指聚合物由弹性态转变为玻璃态的温度,指非晶态聚合物(包括结晶态聚合物中的非晶部分)由玻璃态转变为高弹态或由高弹态转变为高弹态的温度。它是非晶态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。根据测量方法和条件的不同,其值会有所不同。

这是聚合物的一项重要性能指标。高于此温度,聚合物呈现弹性;低于此温度,聚合物呈现脆性。用作塑料、橡胶、合成纤维等时必须考虑这一点。例如,聚氯乙烯的玻璃化转变温度为80°C。但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玻璃化转变温度,否则会失去其高弹性。

自闭症 (2)

由于聚合物种类仍保持其性质,乳液也有一个玻璃化转变温度,它是衡量聚合物乳液所形成涂膜硬度的指标。玻璃化转变温度高的乳液,涂膜硬度高、光泽度高、耐沾污性好,不易污染,其他力学性能也相应更好。但玻璃化转变温度及其最低成膜温度也较高,这给低温下使用带来一定的麻烦。这是一个矛盾的现象,当聚合物乳液达到一定的玻璃化转变温度后,其许多性能都会发生重要的变化,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就越高;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干混砂浆指标

最低成膜温度(MFFT)是指乳液中聚合物颗粒具有足够的流动性,相互凝聚形成连续膜的最低温度。聚合物乳液形成连续涂膜的过程中,聚合物颗粒必须形成紧密堆积的排列。因此,形成连续膜的条件除了乳液良好的分散性外,还包括聚合物颗粒的变形。即当水的毛细管压力在球形颗粒之间产生相当大的压力时,球形颗粒排列越紧密,压力增加越大。

自闭症 (3)

当颗粒相互接触时,水分挥发产生的压力迫使颗粒挤压变形,相互粘结形成涂膜。显然,对于添加剂较硬的乳液,由于聚合物颗粒大多为热塑性树脂,温度越低,硬度越大,越难变形,因此存在最低成膜温度的问题。即在低于某一温度时,乳液中的水分蒸发后,聚合物颗粒仍然处于离散状态,无法融为一体,因此乳液无法因水分蒸发而形成连续均匀的涂膜;而高于这一特定温度时,当水分蒸发后,每个聚合物颗粒中的分子会发生渗透、扩散、变形和聚集,形成连续透明的涂膜。这个能够成膜的温度下限称为最低成膜温度。

MFFT 是聚合物乳液,在低温季节使用乳液尤为重要。采取适当的措施可以使聚合物乳液具有满足使用要求的最低成膜温度。例如,在乳液中加入增塑剂,可以使聚合物软化,显著降低乳液的最低成膜温度,或者调节最低成膜温度。对温度较高的聚合物乳液使用助剂等。

自闭症 (4)

Longou 的 MFFTVAE可再分散乳胶粉一般在0°C到10°C之间,比较常见的是5°C。在这个温度下,聚合物粉末最低成膜温度为150°C时,可再分散乳胶粉的成膜将呈现连续状态。反之,低于此温度,可再分散乳胶粉的成膜将不再连续,容易破裂。因此,最低成膜温度是代表工程施工温度的一项指标。一般来说,最低成膜温度越低,施工性越好。

Tg和MFFT之间的差异

1. 玻璃化转变温度,即物质软化的温度。主要指非晶态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

根据聚合物所受运动力的不同,大多数聚合物材料通常可以处于以下四种物理状态(或称力学状态):玻璃态、粘弹态、高弹态(橡胶态)和粘流态。玻璃化转变是高弹态与玻璃态之间的转变。从分子结构角度来看,玻璃化转变温度是聚合物非晶态部分从冷冻状态到解冻状态的弛豫现象,不同于相变过程中存在相变热,因此属于二次相变(在聚合物动态力学中称为一次相变)。在玻璃化转变温度以下,聚合物处于玻璃态,分子链和链段不能移动,只有构成分子的原子(或基团)在其平衡位置振动;而在玻璃化转变温度以上,虽然分子链不能移动,但链段开始移动,表现出高弹性能。如果温度再次升高,整个分子链就会移动,表现出粘流性能。玻璃化转变温度(Tg)是无定形聚合物的重要物理性质。

自闭症 (5)

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,聚合物材料为塑料;高于玻璃化转变温度,聚合物材料为橡胶。从工程应用角度来看,玻璃化转变温度工程塑料的使用温度上限,就是橡胶或弹性体的使用温度下限。


发布时间:2024年1月4日