和晟儀器:淺談玻璃化轉變溫度Tg
高分子材料熱性能一直是材料性能的重要參數(shù),決定材料的用途,,還能夠用于工業(yè)質量控制及產(chǎn)品研發(fā),。一般而言,玻璃化轉變溫度是熱塑性塑料的使用上限溫度,,是橡膠或者彈性體的使用下限溫度,。
1、結晶聚合物與非結晶聚合物區(qū)別
非晶態(tài)聚合物,,又稱無定性聚合物,,分子形狀,、分子相互排列為無序狀態(tài)的高分子,對于無定形,、非結晶性聚合物而言,,非結晶太等同于無定形態(tài)。
結晶態(tài)高分子聚合物規(guī)則排列區(qū)域稱為晶區(qū),無序排列區(qū)域稱為非晶區(qū),晶區(qū)所占的百分比稱為結晶度,通常結晶度在80%以上的聚合物稱為結晶性聚合物 ,。
大多數(shù)聚合物都存在著結晶部分,、非結晶部分,結晶部分與非結晶部分的比例稱為結晶度,。
2,、高聚物玻璃態(tài)、高彈態(tài),、粘流態(tài)及Tg
高聚物在一定恒定壓力下,,制品的形變狀態(tài)與溫度變化的關系。低溫區(qū)間,,高聚物呈剛性,,與外力作用形變很小,狀態(tài)類似玻璃,,稱為玻璃態(tài),;升溫至特定區(qū)間,與外力作用下形變明顯且一定溫度區(qū)間隨溫度升高,,形變變化相對穩(wěn)定,,稱為高彈態(tài);溫度升高至高聚物形成粘性流體,,形變不能恢復,,稱為粘流態(tài)。
5,、玻璃化轉變溫度(Tg)影響主要因素
(1)分子鏈柔順性:分子鏈柔性越大,,玻璃化轉變溫度(Tg)越低;分子量剛性越大,,則玻璃化轉變溫度(Tg)越高,。
(2)交聯(lián):聚合物分子交聯(lián),減少自由體積,,分子鏈運動受阻,,柔性降低,玻璃化轉變溫度(Tg)升高,;
(3)分子量:分子量小,,該影響因素明顯。分子量超過一定程度,玻璃化轉變溫度(Tg)隨分子量變化就不明顯了,。
(4)增塑劑:增塑劑對玻璃化轉變溫度影響較為明顯,。玻璃化轉變溫度較高,加入增塑劑之后,,玻璃化轉變溫度(Tg)明顯降低,。
(5)離子鍵:引入高分子鏈中,可以顯著提高玻璃化轉變溫度(Tg),。
6,、玻璃化轉變溫度的產(chǎn)品應用
以丙烯酸樹脂玻璃化轉變溫度(Tg)為例,根據(jù)涂料品種,、性能和特殊性能等綜合要求,,具體情況如下:
Tg越高,涂抹越硬,,抗劃傷性能越強,,但是涂抹不能脆;同時,,制漆后,,涂膜表干越好,溶劑釋放越快,。與此同時,,Tg越高,樹脂反應zui終黏度越大,,制漆后,,耐溶劑、耐腐蝕性能越好,。