什么是涂料的Tg,影响Tg的因素有哪些?

2023-06-19 09:57:07

涂料最后形成的涂膜不是完全的

弹性体

(吸收形变能量后再完全释放出来的物体)


也不是完全的

粘性体

(吸收形变能量后完全变成热能的物体)


而是一个

粘弹性体


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Tg就是涂膜或树脂从弹性态,向粘性态转变的一个特征温度


树脂的比容是自由体积的量度,所以Tg,就是聚合物自由体积突变的温度。高于Tg时,分子的运动更自由了,所以从玻璃态转化到橡胶态了。


聚合物结构和形态都与Tg值有关。例如,短链的聚合物比长链的有较小的相互缠绕机会,所以在低温时有较之更大的运动自由度,这就有较低的Tg,这也就是

  • 分子量的大小影响了Tg


在涂膜中的颜料会吸附聚合物,于是改变了涂膜的结构,从而也

  • 改变了它的Tg


当在连续相的涂膜中存在着非均相结构,就会影响分子间次价健的缔合,故聚合物链段运动的自由度就比无非均相结构的大了,也就

  • 影响了涂膜的Tg


交联固化涂料在交联开始的第一步是将大量较低分子量的聚合物先连接起来,然后交联成为基本上是刚性的网络结构。此时明显地限制了分子的运动。当交联再继续进行,对分子运动的限制就没有明显的作用了。这就对Tg没有显著的变动了。

  • 这个Tg与交联密度有关,交联密度越大则Tg越高。但与结构也很有关系,例如连接两个交联点链段的长度和刚性也有很大的影响。


由于Tg对涂膜的机械性质关系密切,所以涂膜使用环境的温度T是一个很重要的因素,也就是说

  • T-Tg 是一个影响涂膜性质的重要参数。因为当(T-Tg)>0时,则涂膜是工作在橡胶态区或接近橡胶态区的玻璃转化温度区内。当(T-Tg)<0则是工作在玻璃态区或接近玻璃态区的玻璃转化温度区内。这两种涂膜的机械性质将是不同的。


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