VAE可再分散乳膠粉指標中玻璃轉化溫度和最低成膜溫度的解釋與區別

2021-01-20 砂漿聯盟


玻璃化溫度定義

  Tg是玻璃轉化溫度,玻璃態物質在玻璃態和高彈態之間相互轉化的溫度,玻璃化溫度是指高聚物由彈性狀態轉變為玻璃狀態的溫度,指無定型聚合物(包括結晶型聚合物中的非結晶部分)由玻璃態向高彈態或者由後者向前者的轉變溫度,是無定型聚合物大分子鏈段自由運動的最低溫度,通常用Tg表示,隨測定的方法和條件有一定的不同。這是高聚物的一種重要的性能指標。在此溫度以上,高聚物表現出彈性;在此溫度以下,高聚物表現出脆性,在用作塑料、橡膠、合成纖維等時必須加以考慮。如聚氯乙烯的玻璃化溫度是80℃。但是,他不是製品工作溫度的上限。比如,橡膠的工作溫度必須在玻璃化溫度以上,否則就失去高彈性。

  由於如何種的聚合物仍保持著它的本性,故乳液也存在著玻璃化溫度,並且反映聚合物乳液形成塗膜硬度大小的指標。玻璃化溫度高的乳液,其塗膜的硬度大,光澤度高,耐粘汙性好,不易汙染,其他的力學性能亦相應要好些。但玻璃化溫度,其最低成膜溫度也高,這給低溫度時的使用帶來了一定的麻煩,這是一對矛盾,而且聚合物乳液在達到某一玻璃化溫度時,其許多性質都會發生重要變化,因此必須控制適當的玻璃化溫度。就聚合物改性砂漿而言,玻璃化溫度越高,改性砂漿的抗壓強度也越高,玻璃化溫度越低,改性砂漿的低溫性能則越好。

 最低成膜溫度定義

 最低成膜溫度,是幹混砂漿的重要指標,英文縮寫MFFT。

  最低成膜溫度是指乳液中的聚合物粒子有足夠的活動性相互凝聚成為連續薄膜的最低溫度。在聚合物乳液形成連續塗膜的過程中,聚合物粒子必須要形成緊密堆積排列構型,因而,形成連續薄膜的條件除了乳液需分散良好外,還有聚合物粒子的變形,即當水的毛細壓在球形粒子之間產生相當的壓力,球形粒子之間排得越緊密,這種壓力也就増加得越大。當粒子互相接觸時水揮發產生的壓力就迫使粒子被擠壓變形而互相粘結形成塗膜。顯然,較硬性劑的乳液如其聚合物粒子大部分為熱塑性樹脂,那麼溫度越低,其硬度越大,越難於變形,因此就有一個最低成膜溫度的問題。即在低於某一特定的溫度條件下,乳液中的水分揮發後,聚合物粒子仍是離散狀態的,並不能融為一體,因而乳液不能因為水的蒸發而形成連續的均勻塗膜;而在高於這一特定溫度後,在水分蒸發時,各聚合物粒子中的分子就會滲透、擴散、變形,聚集形成連續透明的薄膜。這個能夠成膜的溫度下限值就稱之為最低成膜溫度。

  最低成膜溫度是聚合物乳液的一個重要指標,在低溫季節時使用乳液尤為重要。採取適當的措施可使聚合物乳液具有滿足使用要求的最低成膜溫度,例如在乳液中加入增塑劑可使聚合物變軟,使乳液的最低成膜溫度明顯降低,或者對最低成膜溫度較高的聚合物乳液使用助劑等。

   瓦克VAE可再分散乳膠粉的最低成膜溫度一般都在0℃~10℃之間,但比較常見的是5℃,在此溫度上,乳膠粉呈現連續的膜,反之,在此溫度以下,乳膠粉的膜就不再連續,出現了斷裂的情況。

  因此,最低成膜溫度是一個表示了工程的可施工溫度的指標。一般來講,最低成膜溫度越低,施工性越好。

最低成膜溫度和玻璃化溫度的區別

1、玻璃化溫度,物質軟化的溫度。主要指的是無定形聚合物開始變軟時的溫度。它不僅與高聚物的結構有關,而且還與其分子量的大小有關。

2、軟化點

根據高分子的運動力一式不同,絕大多數聚合物材料通常可處於以下四種物理狀態(或稱力學狀態):玻璃態、粘彈態、高彈態(橡膠態)和粘流態。而玻璃化轉變則是高彈態和玻璃態之間的轉變,從分子結構上講,玻璃化轉變溫度是高聚物無定形部分從凍結狀態到解凍狀態的一種鬆弛現象,而不象相轉變那樣有相變熱,所以它是一種二級相變(高分子動態力學中稱主轉變)。在玻璃化轉變溫度以下,高聚物處於玻璃態,分子鏈和鏈段都不能運動,只是構成分子的原子(或基團)在其平衡位置作振動;而在玻璃化轉變溫度時分子鏈雖不能移動,但是鏈段開始運動,表現出高彈性質,溫度再升高,就使整個分子鏈運動而表現出粘流性質。玻璃化轉變溫度(Tg)是非晶態聚合物的一個重要的物理性質。

玻璃化轉變溫度是高分子聚合物的特徵溫度之一。以玻璃化溫度為界,高分子聚合物呈現不同的物理性質:在玻璃化溫度以下,高分子材料為塑料;在玻璃化溫度以上,高分子材料為橡膠。從工程應用角度而言,玻璃化溫工程塑料使用溫度的上限,是橡膠或彈性體的使用下限


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