Üvegesedési hőmérséklet meghatározása
Az üvegesedési hőmérséklet (Tg) az a hőmérséklet, amelyen egy polimer rugalmas állapotból üveges állapotba megy át. Az amorf polimer (beleértve a kristályos polimer nem kristályos részét is) üveges állapotból nagy rugalmasságú állapotba, vagy az utóbbiból az előbbibe való átmeneti hőmérséklete. Ez a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen az amorf polimerek makromolekuláris szegmensei szabadon mozoghatnak. Általában Tg-vel jelölik. Ez a mérési módszertől és a körülményektől függően változik.
Ez a polimerek fontos teljesítménymutatója. Ezen hőmérséklet felett a polimer rugalmasságot mutat, ezen hőmérséklet alatt pedig ridegséget. Ezt figyelembe kell venni műanyagként, gumiként, szintetikus szálakként stb. történő felhasználás esetén. Például a polivinil-klorid üvegesedési hőmérséklete 80°C. Ez azonban nem a termék üzemi hőmérsékletének felső határa. Például a gumi üzemi hőmérsékletének az üvegesedési hőmérséklet felett kell lennie, különben elveszíti nagy rugalmasságát.
Mivel a polimer típusa továbbra is megőrzi természetét, az emulziónak is van üvegesedési hőmérséklete, amely a polimer emulzió által képzett bevonatfilm keménységének mutatója. A magas üvegesedési hőmérsékletű emulzió nagy keménységű, fényes, jó foltállósággal rendelkezik, nem szennyeződik könnyen, és egyéb mechanikai tulajdonságai is ennek megfelelően jobbak. Azonban az üvegesedési hőmérséklet és a minimális filmképződési hőmérséklet is magas, ami bizonyos problémákat okoz az alacsony hőmérsékleten történő alkalmazás során. Ez ellentmondásos, és amikor a polimer emulzió eléri az bizonyos üvegesedési hőmérsékletet, számos tulajdonsága jelentősen megváltozik, ezért a megfelelő üvegesedési hőmérsékletet szabályozni kell. Ami a polimerrel módosított habarcsot illeti, minél magasabb az üvegesedési hőmérséklet, annál nagyobb a módosított habarcs nyomószilárdsága. Minél alacsonyabb az üvegesedési hőmérséklet, annál jobb a módosított habarcs alacsony hőmérsékletű teljesítménye.
Minimális filmképződési hőmérséklet meghatározása
A minimális filmképződési hőmérséklet fontos tényezőszáraz kevert habarcs indikátora
Az MFFT azt a minimális hőmérsékletet jelöli, amelyen az emulzióban lévő polimer részecskék elegendő mobilitással rendelkeznek ahhoz, hogy egymással agglomerálódva folytonos filmet képezzenek. A folytonos bevonatfilm polimer emulziójának kialakításakor a polimer részecskéknek szorosan egymáshoz illeszkedő elrendezést kell alkotniuk. Ezért az emulzió jó diszperziója mellett a folytonos film kialakulásának feltételei közé tartozik a polimer részecskék deformációja is. Vagyis amikor a víz kapilláris nyomása jelentős nyomást hoz létre a gömb alakú részecskék között, minél közelebb helyezkednek el a gömb alakú részecskék, annál nagyobb a nyomásnövekedés.
Amikor a részecskék érintkezésbe kerülnek egymással, a víz elpárolgása által keltett nyomás arra kényszeríti a részecskéket, hogy összenyomódjanak és deformálódjanak, hogy egymáshoz kötődve bevonó filmet képezzenek. Nyilvánvaló, hogy a viszonylag kemény anyagokat tartalmazó emulziók esetében a polimer részecskék többsége hőre lágyuló gyanta, minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál nagyobb a keménység és annál nehezebb deformálódni, így problémát jelent a minimális filmképződési hőmérséklet. Vagyis egy bizonyos hőmérséklet alatt, miután az emulzióban lévő víz elpárolog, a polimer részecskék továbbra is diszkrét állapotban vannak, és nem integrálódhatnak. Ezért az emulzió a víz elpárolgása miatt nem tud folytonos, egyenletes bevonatot képezni; és ezen meghatározott hőmérséklet felett, amikor a víz elpárolog, az egyes polimer részecskékben lévő molekulák behatolnak, diffundálnak, deformálódnak és aggregálódnak, így folytonos, átlátszó filmet képeznek. Ezt az alsó hőmérsékleti határt, amelyen a film kialakulhat, minimális filmképződési hőmérsékletnek nevezzük.
Az MFFT fontos mutatója a következőknek:polimer emulzió, és különösen fontos az emulzió használata alacsony hőmérsékletű évszakokban. Megfelelő intézkedésekkel elérhető, hogy a polimer emulzió minimális filmképződési hőmérséklete megfeleljen a felhasználási követelményeknek. Például lágyítószer hozzáadása az emulzióhoz lágyíthatja a polimert, és jelentősen csökkentheti az emulzió minimális filmképződési hőmérsékletét, vagy beállíthatja a minimális filmképződési hőmérsékletet. A magasabb polimer emulziók adalékanyagokat stb. használnak.
Longou MFFT-jeVAE újradiszpergálható latexporáltalában 0°C és 10°C között van, gyakoribb az 5°C. Ezen a hőmérsékleten apolimer porfolytonos filmet képez. Ezzel szemben ezen hőmérséklet alatt az újradiszpergálható polimer por filmje már nem folytonos és elszakad. Ezért a minimális filmképződési hőmérséklet egy olyan mutató, amely a projekt építési hőmérsékletét jelzi. Általánosságban elmondható, hogy minél alacsonyabb a minimális filmképződési hőmérséklet, annál jobb a bedolgozhatóság.
A Tg és az MFFT közötti különbségek
1. Üvegesedési hőmérséklet, az a hőmérséklet, amelyen egy anyag meglágyul. Főként arra a hőmérsékletre utal, amelyen az amorf polimerek lágyulni kezdenek. Nemcsak a polimer szerkezetével, hanem a molekulatömegével is összefügg.
2. Lágyuláspont
A polimerek különböző mozgási erői szerint a legtöbb polimer anyag általában a következő négy fizikai állapotban (vagy mechanikai állapotban) lehet: üveges állapot, viszkoelasztikus állapot, nagy rugalmasságú állapot (gumi állapot) és viszkózus folyási állapot. Az üvegesedés az átmenet a nagy rugalmasságú állapot és az üvegesedési állapot között. Molekulaszerkezeti szempontból az üvegesedési hőmérséklet a polimer amorf részének relaxációs jelensége a fagyasztott állapotból a felengedett állapotba, ellentétben a fázissal. Az átalakulás során fázisváltozási hő keletkezik, tehát ez egy másodlagos fázisátalakulás (a polimer dinamikai mechanikájában primer átalakulásnak nevezik). Az üvegesedési hőmérséklet alatt a polimer üvegesedési állapotban van, és a molekuláris láncok és szegmensek nem tudnak mozogni. Csak a molekulákat alkotó atomok (vagy csoportok) rezegnek egyensúlyi helyzetükben; míg az üvegesedési hőmérsékleten a molekuláris láncok nem tudnak mozogni, de a láncszegmensek elkezdenek mozogni, nagy rugalmasságú tulajdonságokat mutatva. Ha a hőmérséklet ismét emelkedik, a teljes molekuláris lánc elmozdul és viszkózus folyási tulajdonságokat mutat. Az üvegesedési hőmérséklet (Tg) az amorf polimerek fontos fizikai tulajdonsága.
Az üvegesedési hőmérséklet a polimerek egyik jellemző hőmérséklete. Az üvegesedési hőmérsékletet határértékként véve a polimerek különböző fizikai tulajdonságokat mutatnak: az üvegesedési hőmérséklet alatt a polimer anyag műanyag; az üvegesedési hőmérséklet felett a polimer anyag gumi. Mérnöki alkalmazások szempontjából a műszaki műanyagok üvegesedési hőmérsékletének felhasználási hőmérsékletének felső határa a gumi vagy elasztomerek felhasználási hőmérsékletének alsó határa.
Közzététel ideje: 2024. január 4.