Вызначэнне тэмпературы шклавання
Тэмпература шкловання (Tg) — гэта тэмпература, пры якой палімер пераходзіць з пругкага стану ў шклопадобны. Адносіцца да тэмпературы пераходу аморфнага палімера (у тым ліку некрышталічнай часткі ў крышталічным палімеры) са шклопадобных станаў у высокапругкі стан або з апошняга ў першы. Гэта самая нізкая тэмпература, пры якой макрамалекулярныя сегменты аморфных палімераў могуць свабодна рухацца. Звычайна пазначаецца як Tg. Яна адрозніваецца ў залежнасці ад метаду вымярэння і ўмоў.
Гэта важны паказчык прадукцыйнасці палімераў. Вышэй за гэтую тэмпературу палімер праяўляе эластычнасць; ніжэй за гэтую тэмпературу — далікатнасць. Гэта неабходна ўлічваць пры выкарыстанні ў якасці пластмас, гумы, сінтэтычных валокнаў і г.д. Напрыклад, тэмпература шкловання полівінілхларыду складае 80°C. Аднак гэта не верхняя мяжа рабочай тэмпературы прадукту. Напрыклад, рабочая тэмпература гумы павінна быць вышэй за тэмпературу шкловання, інакш яна страціць сваю высокую эластычнасць.
Паколькі тып палімера захоўвае сваю прыроду, эмульсія таксама мае тэмпературу шкловання, якая з'яўляецца паказчыкам цвёрдасці плёнкі пакрыцця, утворанай палімернай эмульсіяй. Эмульсія з высокай тэмпературай шкловання мае пакрыццё з высокай цвёрдасцю, высокім бляскам, добрай устойлівасцю да плям і не лёгка забруджваецца, а іншыя яе механічныя ўласцівасці адпаведна лепшыя. Аднак тэмпература шкловання і мінімальная тэмпература ўтварэння плёнкі таксама высокія, што стварае пэўныя праблемы пры выкарыстанні пры нізкіх тэмпературах. Гэта супярэчліва, і калі палімерная эмульсія дасягае пэўнай тэмпературы шкловання, многія з яе ўласцівасцей істотна змяняюцца, таму неабходна кантраляваць адпаведную тэмпературу шкловання. Што тычыцца палімер-мадыфікаванага раствора, то чым вышэй тэмпература шкловання, тым вышэй трываласць мадыфікаванага раствора на сціск. Чым ніжэй тэмпература шкловання, тым лепшыя нізкатэмпературныя характарыстыкі мадыфікаванага раствора.
Вызначэнне мінімальнай тэмпературы ўтварэння плёнкі
Мінімальная тэмпература ўтварэння плёнкі з'яўляецца важныміндыкатар сухой сумесі раствора
MFFT адносіцца да мінімальнай тэмпературы, пры якой палімерныя часціцы ў эмульсіі маюць дастатковую рухомасць для агламерацыі адна з адной з утварэннем бесперапыннай плёнкі. У працэсе ўтварэння бесперапыннай пакрыўнай плёнкі палімернай эмульсіяй часціцы палімера павінны ўтвараць шчыльную ўпакоўку. Такім чынам, акрамя добрай дысперсіі эмульсіі, умовы для ўтварэння бесперапыннай плёнкі таксама ўключаюць дэфармацыю палімерных часціц. Гэта значыць, калі капілярны ціск вады стварае значны ціск паміж сферычнымі часціцамі, чым бліжэй размешчаны сферычныя часціцы, тым большае павелічэнне ціску.
Калі часціцы датыкаюцца адна з адной, ціск, які ўзнікае ў выніку выпарэння вады, прымушае часціцы сціскацца і дэфармавацца, каб злучыцца адна з адной і ўтварыць пакрыццевую плёнку. Відавочна, што для эмульсій з адносна цвёрдымі агентамі большасць палімерных часціц уяўляюць сабой тэрмапластычныя смалы, і чым ніжэйшая тэмпература, тым большая цвёрдасць і тым цяжэй дэфармавацца, таму ўзнікае праблема мінімальнай тэмпературы ўтварэння плёнкі. Гэта значыць, ніжэй за пэўную тэмпературу, пасля выпарэння вады ў эмульсіі, палімерныя часціцы ўсё яшчэ знаходзяцца ў дыскрэтным стане і не могуць быць інтэграваныя. Такім чынам, эмульсія не можа ўтварыць суцэльнае аднастайнае пакрыццё з-за выпарэння вады; а вышэй за гэтую пэўную тэмпературу, калі вада выпараецца, малекулы ў кожнай палімернай часціцы будуць пранікаць, дыфундаваць, дэфармавацца і агрэгаваць, утвараючы суцэльную празрыстую плёнку. Гэтая ніжняя мяжа тэмпературы, пры якой можа ўтварыцца плёнка, называецца мінімальнай тэмпературай утварэння плёнкі.
MFFT з'яўляецца важным паказчыкампалімерная эмульсія, і асабліва важна выкарыстоўваць эмульсію ў сезоны нізкіх тэмператур. Прыняцце адпаведных мер можа забяспечыць мінімальную тэмпературу ўтварэння плёнкі ў палімернай эмульсіі, якая адпавядае патрабаванням выкарыстання. Напрыклад, даданне пластыфікатара ў эмульсію можа змякчыць палімер і значна знізіць мінімальную тэмпературу ўтварэння плёнкі ў эмульсіі або адрэгуляваць мінімальную тэмпературу ўтварэння плёнкі. У больш высокатрывалых палімерных эмульсіях выкарыстоўваюцца дадаткі і г.д.
MFFT ЛонгуРэдысперсійны латексны парашок VAEзвычайна знаходзіцца ў межах ад 0°C да 10°C, часцей за ўсё — 5°C. Пры гэтай тэмпературыпалімерны парашокутварае суцэльную плёнку. Наадварот, ніжэй за гэтую тэмпературу плёнка з рэдыспергаванага палімернага парашка перастае быць суцэльнай і разрываецца. Такім чынам, мінімальная тэмпература ўтварэння плёнкі з'яўляецца паказчыкам, які адлюстроўвае тэмпературу будаўніцтва праекта. У цэлым, чым ніжэй мінімальная тэмпература ўтварэння плёнкі, тым лепшая працаздольнасць.
Розніца паміж Tg і MFFT
1. Тэмпература шклавання — тэмпература, пры якой рэчыва размякчаецца. У асноўным адносіцца да тэмпературы, пры якой аморфныя палімеры пачынаюць размякчацца. Яна звязана не толькі са структурай палімера, але і з яго малекулярнай масай.
2. Тэмпература размякчэння
У залежнасці ад розных сіл руху палімераў, большасць палімерных матэрыялаў звычайна могуць знаходзіцца ў наступных чатырох фізічных станах (або механічных станах): шклопадобны стан, глейкапругкі стан, высокаэластычны стан (гумовы стан) і стан вязкай плыні. Шклопадобны пераход - гэта пераход паміж высокаэластычным і шклопадобным станам. З пункту гледжання малекулярнай структуры, тэмпература шкловання - гэта з'ява рэлаксацыі аморфнай часткі палімера з замарожанага стану ў размарожаны стан, у адрозненне ад фазы. Падчас ператварэння адбываецца фазавы пераход з цеплынёй, таму гэта другаснае фазавае ператварэнне (якое ў дынамічнай механіцы палімераў называецца першасным ператварэннем). Ніжэй за тэмпературу шкловання палімер знаходзіцца ў шклопадобным стане, і малекулярныя ланцугі і сегменты не могуць рухацца. Толькі атамы (або групы), якія складаюць малекулы, вібруюць у сваіх раўнаважных палажэннях; пры тэмпературы шкловання малекулярныя ланцугі, хоць і не могуць рухацца, але сегменты ланцуга пачынаюць рухацца, дэманструючы высокія пругкія ўласцівасці. Калі тэмпература зноў павышаецца, увесь малекулярны ланцуг будзе рухацца і праяўляць уласцівасці вязкай плыні. Тэмпература шкловання (Tg) - важная фізічная ўласцівасць аморфных палімераў.
Тэмпература шклавання з'яўляецца адной з характэрных тэмператур палімераў. Калі прыняць тэмпературу шклавання за мяжу, палімеры праяўляюць розныя фізічныя ўласцівасці: ніжэй за тэмпературу шклавання палімерны матэрыял з'яўляецца пластыкам; вышэй за тэмпературу шклавання палімерны матэрыял з'яўляецца гумай. З пункту гледжання інжынерных прымяненняў верхняя мяжа выкарыстання тэмпературы шклавання інжынерных пластыкаў з'яўляецца ніжняй мяжой выкарыстання гумы або эластамераў.
Час публікацыі: 04 студзеня 2024 г.