Визначення температури склування
Температура склування (Tg) – це температура, за якої полімер переходить з пружного стану у склоподібний. Це температура переходу аморфного полімеру (включаючи некристалічну частину кристалічного полімеру) зі склоподібного стану у високопружний або з останнього у перший. Це найнижча температура, за якої макромолекулярні сегменти аморфних полімерів можуть вільно рухатися. Зазвичай позначається як Tg. Вона відрізняється залежно від методу вимірювання та умов.
Це важливий показник експлуатаційних характеристик полімерів. Вище цієї температури полімер демонструє еластичність; нижче цієї температури полімер демонструє крихкість. Це слід враховувати при використанні як пластмас, гуми, синтетичних волокон тощо. Наприклад, температура склування полівінілхлориду становить 80°C. Однак це не верхня межа робочої температури продукту. Наприклад, робоча температура гуми повинна бути вищою за температуру склування, інакше вона втратить свою високу еластичність.
Оскільки тип полімеру зберігає свою природу, емульсія також має температуру склування, яка є показником твердості плівки покриття, утвореної полімерною емульсією. Емульсія з високою температурою склування має покриття з високою твердістю, високим блиском, хорошою стійкістю до плям, нелегко забруднюється, а інші її механічні властивості відповідно кращі. Однак температура склування та мінімальна температура плівкоутворення також високі, що створює певні проблеми для використання за низьких температур. Це суперечить, і коли полімерна емульсія досягає певної температури склування, багато її властивостей суттєво змінюються, тому необхідно контролювати відповідну температуру склування. Що стосується полімермодифікованого розчину, то чим вища температура склування, тим вища міцність модифікованого розчину на стиск. Чим нижча температура склування, тим кращі низькотемпературні характеристики модифікованого розчину.
Визначення мінімальної температури плівкоутворення
Мінімальна температура плівкоутворення є важливиміндикатор сухої суміші розчину
MFFT (Температура стиснення плівки) стосується мінімальної температури, за якої полімерні частинки в емульсії мають достатню рухливість для агломерації одна з одною з утворенням безперервної плівки. У процесі формування безперервної покривної плівки полімерною емульсією, полімерні частинки повинні утворювати щільно упаковане розташування. Тому, окрім хорошої дисперсії емульсії, умови для формування безперервної плівки також включають деформацію полімерних частинок. Тобто, коли капілярний тиск води створює значний тиск між сферичними частинками, чим ближче розташовані сферичні частинки, тим більше зростає тиск.
Коли частинки стикаються одна з одною, тиск, що виникає внаслідок випаровування води, змушує їх стискатися та деформуватися, щоб з'єднатися одна з одною та утворити покривну плівку. Очевидно, що для емульсій з відносно твердими агентами більшість полімерних частинок є термопластичними смолами, і чим нижча температура, тим більша твердість і тим важче деформуватися, тому виникає проблема мінімальної температури утворення плівки. Тобто, нижче певної температури, після випаровування води в емульсії, полімерні частинки все ще перебувають у дискретному стані та не можуть бути інтегровані. Тому емульсія не може утворити суцільне рівномірне покриття через випаровування води; а вище цієї конкретної температури, коли вода випаровується, молекули в кожній полімерній частинці проникають, дифундують, деформуються та агрегуються, утворюючи суцільну прозору плівку. Ця нижня межа температури, за якої може утворитися плівка, називається мінімальною температурою утворення плівки.
MFFT є важливим показникомполімерна емульсія, і особливо важливо використовувати емульсію в сезони низьких температур. Вжиття відповідних заходів може забезпечити мінімальну температуру плівкоутворення полімерної емульсії, яка відповідає вимогам використання. Наприклад, додавання пластифікатора до емульсії може пом'якшити полімер і значно знизити мінімальну температуру плівкоутворення емульсії або регулювати мінімальну температуру плівкоутворення. У полімерних емульсіях вищого ґатунку використовуються добавки тощо.
MFFT ЛонгуРедиспергований латексний порошок VAEзазвичай становить від 0°C до 10°C, частіше 5°C. За цієї температуриполімерний порошокутворює суцільну плівку. Навпаки, нижче цієї температури плівка з редиспергованого полімерного порошку перестає бути суцільною та розривається. Тому мінімальна температура утворення плівки є показником, який відображає температуру будівництва проекту. Загалом кажучи, чим нижча мінімальна температура утворення плівки, тим краща оброблюваність.
Різниця між Tg та MFFT
1. Температура склування, температура, за якої речовина розм'якшується. Головним чином стосується температури, за якої аморфні полімери починають розм'якшуватися. Вона пов'язана не лише зі структурою полімеру, але й з його молекулярною масою.
2. Температура розм'якшення
Відповідно до різних сил руху полімерів, більшість полімерних матеріалів зазвичай можуть перебувати в таких чотирьох фізичних станах (або механічних станах): склоподібний стан, в'язкопружний стан, високоеластичний стан (гумовий стан) та стан в'язкої плинності. Склування - це перехід між високоеластичним станом та склоподібним станом. З точки зору молекулярної структури, температура склування - це явище релаксації аморфної частини полімеру із замороженого стану в розморожений стан, на відміну від фазового перетворення. Під час перетворення відбувається теплота фазового переходу, тому це вторинне фазове перетворення (яке називається первинним перетворенням у динамічній механіці полімерів). Нижче температури склування полімер знаходиться в склоподібному стані, і молекулярні ланцюги та сегменти не можуть рухатися. Тільки атоми (або групи), що складають молекули, вібрують у своїх рівноважних положеннях; при температурі склування молекулярні ланцюги, хоча й не можуть рухатися, але сегменти ланцюгів починають рухатися, демонструючи високі пружні властивості. Якщо температура знову підвищиться, весь молекулярний ланцюг буде рухатися та демонструвати властивості в'язкої плинності. Температура склування (Tg) є важливою фізичною властивістю аморфних полімерів.
Температура склування є однією з характерних температур полімерів. Взявши температуру склування за межу, полімери демонструють різні фізичні властивості: нижче температури склування полімерний матеріал є пластиком; вище температури склування полімерний матеріал є гумою. З точки зору інженерного застосування, верхня межа використання температури склування для інженерних пластмас є нижньою межею використання гуми або еластомерів.
Час публікації: 04 січня 2024 р.