Định nghĩa nhiệt độ chuyển thủy tinh
Nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh (Tg), là nhiệt độ mà tại đó polyme thay đổi từ trạng thái đàn hồi sang trạng thái thủy tinh, đề cập đến nhiệt độ chuyển tiếp của polyme vô định hình (bao gồm cả phần không kết tinh trong polyme tinh thể) từ trạng thái thủy tinh sang trạng thái đàn hồi cao hoặc từ trạng thái sau sang trạng thái trước.Đó là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó các phân tử cao phân tử của polyme vô định hình có thể di chuyển tự do.Thường được đại diện bởi Tg.Nó khác nhau tùy thuộc vào phương pháp đo và điều kiện.
Đây là một chỉ số hiệu suất quan trọng của polyme.Trên nhiệt độ này, polyme thể hiện tính đàn hồi;dưới nhiệt độ này, polyme có độ giòn.Nó phải được xem xét khi sử dụng làm nhựa, cao su, sợi tổng hợp, v.v. Ví dụ, nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của polyvinyl clorua là 80°C.Tuy nhiên, đây không phải là giới hạn trên của nhiệt độ làm việc của sản phẩm.Ví dụ, nhiệt độ làm việc của cao su phải cao hơn nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh, nếu không nó sẽ mất đi độ đàn hồi cao.
Do loại polyme vẫn giữ nguyên bản chất nên nhũ tương còn có nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh, đây là chỉ số thể hiện độ cứng của màng phủ được hình thành bởi nhũ tương polyme.Nhũ tương có nhiệt độ chuyển thủy tinh cao có lớp phủ có độ cứng cao, độ bóng cao, khả năng chống vết bẩn tốt và không dễ gây ô nhiễm, và các tính chất cơ học khác của nó cũng tương ứng tốt hơn.Tuy nhiên, nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh và nhiệt độ tạo màng tối thiểu của nó cũng cao, điều này gây ra một số khó khăn nhất định khi sử dụng ở nhiệt độ thấp.Đây là một mâu thuẫn, và khi nhũ tương polymer đạt đến nhiệt độ chuyển thủy tinh nhất định, nhiều tính chất của nó sẽ thay đổi quan trọng, do đó phải kiểm soát nhiệt độ chuyển thủy tinh thích hợp.Đối với vữa biến tính polyme, nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh càng cao thì cường độ nén của vữa biến tính càng cao.Nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh càng thấp thì hiệu suất nhiệt độ thấp của vữa biến tính càng tốt.
Xác định nhiệt độ tạo màng tối thiểu
Nhiệt độ tạo màng tối thiểu là một yếu tố quan trọngchỉ số vữa trộn khô
MFFT đề cập đến nhiệt độ tối thiểu mà tại đó các hạt polymer trong nhũ tương có đủ độ linh động để kết tụ với nhau tạo thành một màng liên tục.Trong quá trình nhũ tương polyme tạo thành màng phủ liên tục, các hạt polyme phải tạo thành sự sắp xếp chặt chẽ.Do đó, ngoài khả năng phân tán tốt của nhũ tương, điều kiện hình thành màng liên tục còn bao gồm cả sự biến dạng của các hạt polymer.Tức là khi áp suất mao dẫn của nước tạo ra áp suất đáng kể giữa các hạt hình cầu thì các hạt hình cầu sắp xếp càng gần thì áp suất càng tăng.
Khi các hạt tiếp xúc với nhau, áp suất do nước bay hơi tạo ra sẽ buộc các hạt bị nén và biến dạng để liên kết với nhau tạo thành màng phủ.Rõ ràng, đối với nhũ tương có chất tương đối cứng thì phần lớn các hạt polyme đều là nhựa nhiệt dẻo, nhiệt độ càng thấp thì độ cứng càng lớn và càng khó biến dạng nên nảy sinh vấn đề về nhiệt độ tạo màng tối thiểu.Nghĩa là, dưới một nhiệt độ nhất định, sau khi nước trong nhũ tương bay hơi, các hạt polymer vẫn ở trạng thái rời rạc và không thể tích hợp được.Do đó, nhũ tương không thể tạo thành lớp phủ đồng nhất liên tục do nước bay hơi;và Trên nhiệt độ cụ thể này, khi nước bay hơi, các phân tử trong mỗi hạt polymer sẽ thẩm thấu, khuếch tán, biến dạng và kết tụ lại tạo thành một lớp màng trong suốt liên tục.Giới hạn nhiệt độ thấp hơn mà tại đó màng có thể được hình thành được gọi là nhiệt độ tạo màng tối thiểu.
MFFT là một chỉ số quan trọng củanhũ tương polyme, và điều đặc biệt quan trọng là sử dụng nhũ tương trong những mùa nhiệt độ thấp.Thực hiện các biện pháp thích hợp có thể làm cho nhũ tương polymer có nhiệt độ tạo màng tối thiểu đáp ứng yêu cầu sử dụng.Ví dụ, thêm chất làm dẻo vào nhũ tương có thể làm mềm polyme và giảm đáng kể nhiệt độ tạo màng tối thiểu của nhũ tương hoặc điều chỉnh nhiệt độ tạo màng tối thiểu.Nhũ tương polymer cao hơn sử dụng chất phụ gia, v.v.
MFFT của LongouBột mủ cao su tái phân tán VAEthường nằm trong khoảng từ 0°C đến 10°C, phổ biến hơn là 5°C.Ở nhiệt độ này,bột nhựatrình chiếu một bộ phim liên tục.Ngược lại, dưới nhiệt độ này, màng bột polymer tái phân tán không còn liên tục và bị vỡ. Vì vậy, nhiệt độ tạo màng tối thiểu là chỉ số thể hiện nhiệt độ thi công của công trình.Nói chung, nhiệt độ tạo màng tối thiểu càng thấp thì khả năng làm việc càng tốt.
Sự khác biệt giữa Tg và MFFT
1. Nhiệt độ chuyển thủy tinh, nhiệt độ mà một chất mềm ra.Chủ yếu đề cập đến nhiệt độ mà tại đó các polyme vô định hình bắt đầu mềm đi.Nó không chỉ liên quan đến cấu trúc của polymer mà còn liên quan đến trọng lượng phân tử của nó.
2. Điểm làm mềm
Theo các lực chuyển động khác nhau của polyme, hầu hết các vật liệu polymer thường có thể ở bốn trạng thái vật lý (hoặc trạng thái cơ học sau): trạng thái thủy tinh, trạng thái nhớt, trạng thái đàn hồi cao (trạng thái cao su) và trạng thái chảy nhớt.Quá trình chuyển đổi thủy tinh là sự chuyển đổi giữa trạng thái đàn hồi cao và trạng thái thủy tinh.Ở góc độ cấu trúc phân tử, nhiệt độ chuyển thủy tinh là hiện tượng giãn của phần vô định hình của polyme từ trạng thái đông lạnh sang trạng thái tan băng, không giống như pha.Trong quá trình biến đổi có nhiệt thay đổi pha nên đây là phép biến đổi pha thứ cấp (được gọi là phép biến đổi sơ cấp trong cơ học động lực polyme).Dưới nhiệt độ chuyển thủy tinh, polyme ở trạng thái thủy tinh, các chuỗi và phân tử không thể di chuyển.Chỉ các nguyên tử (hoặc nhóm) cấu thành nên phân tử dao động ở vị trí cân bằng của chúng;trong khi ở nhiệt độ chuyển thủy tinh, mặc dù các chuỗi phân tử không thể chuyển động nhưng các đoạn chuỗi bắt đầu chuyển động, thể hiện tính đàn hồi cao.Nếu nhiệt độ tăng trở lại, toàn bộ chuỗi phân tử sẽ chuyển động và thể hiện đặc tính dòng chảy nhớt.Nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) là một tính chất vật lý quan trọng của polyme vô định hình.
Nhiệt độ chuyển thủy tinh là một trong những nhiệt độ đặc trưng của polyme.Lấy nhiệt độ chuyển thủy tinh làm ranh giới, các polyme thể hiện các tính chất vật lý khác nhau: dưới nhiệt độ chuyển thủy tinh, vật liệu polymer là nhựa;trên nhiệt độ chuyển thủy tinh, vật liệu polymer là cao su.Từ góc độ ứng dụng kỹ thuật, giới hạn trên của nhiệt độ sử dụng của nhựa kỹ thuật chuyển nhiệt độ thủy tinh là giới hạn dưới của việc sử dụng cao su hoặc chất đàn hồi.
Thời gian đăng: Jan-04-2024