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浅谈玻璃化转变温度Tg

作者:
和晟仪器
来源:
上海和晟仪器科技有限公司
发布时间:
2018/09/21 00:00
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高分子材料热性能一直是材料性能的重要参数,决定材料的用途,还能够用于工业质量控制及产品研发。一般而言,玻璃化转变温度是热塑性塑料的使用上限温度,是橡胶或者弹性体的使用下限温度

1、结晶聚合物与非结晶聚合物区别

非晶态聚合物,又称无定性聚合物,分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子,对于无定形、非结晶性聚合物而言,非结晶太等同于无定形态。

结晶态高分子聚合物规则排列区域称为晶区,无序排列区域称为非晶区,晶区所占的百分比称为结晶度,通常结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性聚合物 。

大多数聚合物都存在着结晶部分、非结晶部分,结晶部分与非结晶部分的比例称为结晶度。

2、高聚物玻璃态、高弹态、粘流态及Tg

高聚物在一定恒定压力下,制品的形变状态与温度变化的关系。低温区间,高聚物呈刚性,与外力作用形变很小,状态类似玻璃,称为玻璃态;升温至特定区间,与外力作用下形变明显且一定温度区间随温度升高,形变变化相对稳定,称为高弹态;温度升高至高聚物形成粘性流体,形变不能恢复,称为粘流态

5、玻璃化转变温度(Tg)影响主要因素

(1)分子链柔顺性:分子链柔性越大,玻璃化转变温度(Tg)越低;分子量刚性越大,则玻璃化转变温度(Tg)越高。

(2)交联:聚合物分子交联,减少自由体积,分子链运动受阻,柔性降低,玻璃化转变温度(Tg)升高;

(3)分子量:分子量小,该影响因素明显。分子量超过一定程度,玻璃化转变温度(Tg)随分子量变化就不明显了。

(4)增塑剂:增塑剂对玻璃化转变温度影响较为明显。玻璃化转变温度较高,加入增塑剂之后,玻璃化转变温度(Tg)明显降低。

(5)离子键:引入高分子链中,可以显著提高玻璃化转变温度(Tg)。

6、玻璃化转变温度的产品应用

以丙烯酸树脂玻璃化转变温度(Tg)为例,根据涂料品种、性能和特殊性能等综合要求,具体情况如下:

Tg越高,涂抹越硬,抗划伤性能越强,但是涂抹不能脆;同时,制漆后,涂膜表干越好,溶剂释放越快。与此同时,Tg越高,树脂反应最终黏度越大,制漆后,耐溶剂、耐腐蚀性能越好。

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