Definition der Glasübergangstemperatur
Die Glasübergangstemperatur (Tg) ist die Temperatur, bei der ein Polymer vom elastischen in den glasartigen Zustand übergeht. Sie bezeichnet die Übergangstemperatur eines amorphen Polymers (einschließlich des nichtkristallinen Anteils in einem kristallinen Polymer) vom glasartigen in den hochelastischen Zustand oder vom glasartigen in den hochelastischen Zustand. Sie ist die niedrigste Temperatur, bei der sich makromolekulare Segmente amorpher Polymere frei bewegen können. Sie wird üblicherweise durch Tg angegeben. Sie variiert je nach Messmethode und -bedingungen.
Dies ist ein wichtiger Leistungsindikator für Polymere. Oberhalb dieser Temperatur zeigt das Polymer Elastizität; unterhalb dieser Temperatur zeigt das Polymer Sprödigkeit. Dies muss bei der Verwendung als Kunststoff, Gummi, Kunstfasern usw. berücksichtigt werden. Beispielsweise beträgt die Glasübergangstemperatur von Polyvinylchlorid 80 °C. Dies ist jedoch nicht die Obergrenze der Arbeitstemperatur des Produkts. Beispielsweise muss die Arbeitstemperatur von Gummi über der Glasübergangstemperatur liegen, da es sonst seine hohe Elastizität verliert.
Da der Polymertyp seine Beschaffenheit beibehält, hat die Emulsion auch eine Glasübergangstemperatur, die ein Indikator für die Härte des von der Polymeremulsion gebildeten Beschichtungsfilms ist. Eine Emulsion mit einer hohen Glasübergangstemperatur ergibt eine Beschichtung mit hoher Härte, hohem Glanz, guter Fleckenbeständigkeit und Verschmutzungsbeständigkeit, und ihre sonstigen mechanischen Eigenschaften sind entsprechend besser. Allerdings sind die Glasübergangstemperatur und die minimale Filmbildungstemperatur auch hoch, was bei der Verwendung bei niedrigen Temperaturen gewisse Probleme mit sich bringt. Dies ist ein Widerspruch, und wenn die Polymeremulsion eine bestimmte Glasübergangstemperatur erreicht, ändern sich viele ihrer Eigenschaften erheblich, weshalb die entsprechende Glasübergangstemperatur kontrolliert werden muss. Bei polymermodifiziertem Mörtel gilt: Je höher die Glasübergangstemperatur, desto höher die Druckfestigkeit des modifizierten Mörtels. Je niedriger die Glasübergangstemperatur, desto besser ist die Leistung des modifizierten Mörtels bei niedrigen Temperaturen.
Definition der Mindestfilmbildungstemperatur
Die minimale Filmbildungstemperatur ist ein wichtigerIndikator für Trockenmörtel
Die MFFT bezeichnet die Mindesttemperatur, bei der die Polymerpartikel in der Emulsion ausreichend beweglich sind, um miteinander zu agglomerieren und einen kontinuierlichen Film zu bilden. Bei der Bildung eines kontinuierlichen Beschichtungsfilms durch eine Polymeremulsion müssen die Polymerpartikel dicht gepackt sein. Daher gehört neben der guten Dispersion der Emulsion auch die Verformung der Polymerpartikel zu den Bedingungen für die Bildung eines kontinuierlichen Films. Das heißt, wenn der Kapillardruck des Wassers einen erheblichen Druck zwischen den sphärischen Partikeln erzeugt, steigt der Druck umso stärker an, je dichter die sphärischen Partikel angeordnet sind.
Wenn die Partikel miteinander in Kontakt kommen, zwingt der durch die Verflüchtigung des Wassers erzeugte Druck die Partikel, sich zusammenzudrücken und zu verformen, sodass sie sich miteinander verbinden und einen Beschichtungsfilm bilden. Bei Emulsionen mit relativ harten Substanzen bestehen die meisten Polymerpartikel offensichtlich aus thermoplastischen Harzen. Je niedriger die Temperatur, desto härter und desto schwieriger ist die Verformbarkeit. Daher stellt sich das Problem der Mindestfilmbildungstemperatur. Das heißt, unterhalb einer bestimmten Temperatur verbleiben die Polymerpartikel nach dem Verdunsten des Wassers in der Emulsion in einem diskreten Zustand und können nicht integriert werden. Daher kann die Emulsion aufgrund der Verdunstung des Wassers keine kontinuierliche, gleichmäßige Beschichtung bilden. Über dieser bestimmten Temperatur dringen die Moleküle in jedem Polymerpartikel beim Verdunsten des Wassers ein, diffundieren, verformen sich und aggregieren, wodurch ein kontinuierlicher transparenter Film entsteht. Diese untere Temperaturgrenze, bei der ein Film gebildet werden kann, wird als Mindestfilmbildungstemperatur bezeichnet.
MFFT ist ein wichtiger Indikator fürPolymeremulsion, und es ist besonders wichtig, Emulsionen in der kalten Jahreszeit zu verwenden. Durch geeignete Maßnahmen kann die Polymeremulsion eine Mindestfilmbildungstemperatur erreichen, die den Verwendungsanforderungen entspricht. Beispielsweise kann die Zugabe eines Weichmachers zur Emulsion das Polymer erweichen und die Mindestfilmbildungstemperatur der Emulsion deutlich senken oder die Mindestfilmbildungstemperatur anpassen. Höhere Polymeremulsionen verwenden Additive usw.
Die MFFT von LongouVAE-Redispersionslatexpulverliegt im Allgemeinen zwischen 0°C und 10°C, häufiger ist 5°C. Bei dieser TemperaturPolymerpulverbildet einen zusammenhängenden Film. Unterhalb dieser Temperatur hingegen ist der Film aus redispergierbarem Polymerpulver nicht mehr zusammenhängend und reißt. Daher ist die Mindestfilmbildungstemperatur ein Indikator für die Konstruktionstemperatur des Projekts. Generell gilt: Je niedriger die Mindestfilmbildungstemperatur, desto besser die Verarbeitbarkeit.
Die Unterschiede zwischen Tg und MFFT
1. Glasübergangstemperatur, die Temperatur, bei der eine Substanz erweicht. Bezieht sich hauptsächlich auf die Temperatur, bei der amorphe Polymere zu erweichen beginnen. Sie hängt nicht nur von der Struktur des Polymers ab, sondern auch von seinem Molekulargewicht.
2. Erweichungspunkt
Entsprechend den unterschiedlichen Bewegungskräften von Polymeren können die meisten Polymermaterialien üblicherweise die folgenden vier physikalischen Zustände (oder mechanischen Zustände) einnehmen: glasartiger Zustand, viskoelastischer Zustand, hochelastischer Zustand (Gummizustand) und viskoser Fließzustand. Der Glasübergang ist der Übergang zwischen dem hochelastischen Zustand und dem glasartigen Zustand. Aus Sicht der Molekülstruktur ist die Glasübergangstemperatur ein Relaxationsphänomen des amorphen Teils des Polymers vom gefrorenen in den aufgetauten Zustand, im Gegensatz zur Phase. Während der Umwandlung entsteht Phasenübergangswärme, daher handelt es sich um eine sekundäre Phasenumwandlung (in der dynamischen Mechanik von Polymeren als primäre Umwandlung bezeichnet). Unterhalb der Glasübergangstemperatur befindet sich das Polymer in einem glasartigen Zustand und die Molekülketten und -segmente sind unbeweglich. Nur die Atome (oder Gruppen), aus denen die Moleküle bestehen, vibrieren in ihren Gleichgewichtspositionen. Bei der Glasübergangstemperatur können sich die Molekülketten zwar nicht bewegen, aber die Kettensegmente beginnen sich zu bewegen und weisen hochelastische Eigenschaften auf. Steigt die Temperatur wieder an, bewegt sich die gesamte Molekülkette und weist viskose Fließeigenschaften auf. Die Glasübergangstemperatur (Tg) ist eine wichtige physikalische Eigenschaft amorpher Polymere.
Die Glasübergangstemperatur ist eine der charakteristischen Temperaturen von Polymeren. Nimmt man die Glasübergangstemperatur als Grenze, weisen Polymere unterschiedliche physikalische Eigenschaften auf: Unterhalb der Glasübergangstemperatur handelt es sich bei dem Polymermaterial um Kunststoff; oberhalb der Glasübergangstemperatur handelt es sich bei dem Polymermaterial um Gummi. Aus technischer Sicht ist die Obergrenze der Einsatztemperatur von technischen Kunststoffen mit Glasübergangstemperatur die Untergrenze der Einsatztemperatur von Gummi oder Elastomeren.
Beitragszeit: 04.01.2024