和晟儀器:淺談玻璃化轉(zhuǎn)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(zhì)量控制及產(chǎn)品研發(fā),。一般而言,玻璃化轉(zhuǎn)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(jié)晶聚合物與非結(jié)晶聚合物區(qū)別
非晶態(tài)聚合物,,又稱(chēng)無(wú)定性聚合物,,分子形狀、分子相互排列為無(wú)序狀態(tài)的高分子,,對(duì)于無(wú)定形,、非結(jié)晶性聚合物而言,非結(jié)晶太等同于無(wú)定形態(tài),。
結(jié)晶態(tài)高分子聚合物規(guī)則排列區(qū)域稱(chēng)為晶區(qū),無(wú)序排列區(qū)域稱(chēng)為非晶區(qū),晶區(qū)所占的百分比稱(chēng)為結(jié)晶度,通常結(jié)晶度在80%以上的聚合物稱(chēng)為結(jié)晶性聚合物 ,。
大多數(shù)聚合物都存在著結(jié)晶部分、非結(jié)晶部分,,結(jié)晶部分與非結(jié)晶部分的比例稱(chēng)為結(jié)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(guān)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(lèi)似玻璃,,稱(chēng)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(duì)穩(wěn)定,稱(chēng)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(fù),,稱(chēng)為粘流態(tài)。
5,、玻璃化轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變溫度(Tg)越低;分子量剛性越大,,則玻璃化轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng)受阻,柔性降低,,玻璃化轉(zhuǎn)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(guò)一定程度,,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)隨分子量變化就不明顯了。
(4)增塑劑:增塑劑對(duì)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度影響較為明顯,。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高,,加入增塑劑之后,玻璃化轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變溫度(Tg)。
6,、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的產(chǎn)品應(yīng)用
以丙烯酸樹(shù)脂玻璃化轉(zhuǎn)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(qiáng),,但是涂抹不能脆,;同時(shí),制漆后,,涂膜表干越好,,溶劑釋放越快。與此同時(shí),,Tg越高,,樹(shù)脂反應(yīng)zui終黏度越大,制漆后,,耐溶劑,、耐腐蝕性能越好,。