玻璃化转变温度和SBS
玻璃化转变温度
主链结构的影响
主链结构为-C-C-、-C-N-、-Si-O-、-C-O-等单键的非晶态聚合物， 由于分子链可以绕单键内旋转，链的柔性大，所以Tg较低。
当主链中含有苯环、萘环等芳杂环时，使链中可内旋转的单键数 目减少，链的柔顺性下降，因而Tg升高。例如PET的Tg = 69℃， PC的Tg = 150℃。
-H -CH3 -C6H5
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Conformation 构型
全同Tg < 间同Tg
Isotactic, Tg=45oC
顺式Tg < 反式Tg
Cis-顺式, Tg= -102oC
O
C O CH3 CH2tactic, Tg=115oC
Poly(1,4-butadiene)
• 玻璃化转变： 整个大分子链还无法运动, 但链段开始发生运动, 模 量下降3~4个数量级，聚合物行为与皮革类似。
• 高弹态： 链段运动激化，但分子链间无滑移、 受力后能产生可 以回复的大形变， 称之为高弹态，为聚合物特有的力学状态。 模量进一步降低， 聚合物表现出橡胶行为。
.
• 粘流转变: 分子链重心开始出现相对位移， 模量再次急速下降， 聚合物既呈现橡胶弹性, 又呈现流动性. 对应的转变温度Tf称为粘 流温度。
CH 2
n
Tg= -83oC
PE Tg= -68oC
侧基的影响
当侧基-X为极性基团时，由于使内旋转活化能及分子间作用 力增加，因此Tg升高。
若-X是非极性侧基，其影响主要是空间阻碍效应。侧基体积 愈大，对单键内旋转阻碍愈大，链的柔性下降，所以Tg升高。
Side group
(A) 极性取代基：极性越大，内旋转受阻程度及分子间相互作用越 大，Tg也随之升高。
环氧树脂 玻璃化转变温度
环氧树脂玻璃化转变温度
环氧树脂是一种常见的高分子材料，具有很强的耐化学腐蚀性、机械强度和电性能。
其中，玻璃化转变温度是衡量环氧树脂性能的重要指标之一。
玻璃化转变温度，简称Tg，是指环氧树脂从固态向黏稠流动态转变的温度。
在Tg以下，环氧树脂是固态，分子间距较远，分子运动缓慢，材料呈脆性；而在Tg以上，分子间距逐渐缩小，分子运动加快，材料呈现出黏性和弹性，具有一定的塑性。
环氧树脂的Tg受多种因素影响，如材料成分、固化条件、填料等。
常见的提高环氧树脂Tg的方法包括增加环氧树脂的交联度、改变固化条件、添加硬化剂等。
在实际应用中，环氧树脂的Tg对其性能表现起着至关重要的作用。
例如，在制造高温环境下使用的电子元器件时，需要使用具有高Tg的环氧树脂，以保证材料能够长时间稳定工作。
因此，研究和提高环氧树脂的Tg具有重要意义。
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溶剂型SBS胶粘剂常见问题及认识误区
溶剂型SBS胶粘剂常见问题及认识误区游少军一、SBS胶粘剂组份SBS胶粘剂是由SBS、SIS增粘树脂、溶剂、增塑剂、防老剂、填料等助剂经溶解混配、熔融配合、接技共聚、极性化处理等工序制成，SBS胶粘剂具有非硫化交联下初始粘结效果好、耐低温性能优越等特点。
二、SBS胶粘剂类别三、溶剂型SBS胶粘剂的配方结构1、主体部份：SBS线、星型混合为主，占总体的10-15%。
2、增粘树脂体系：C5、C9石油树脂、古马隆树脂、萜烯树脂及松香等混合体组成，占总体的20-30%。
3、溶剂体系：多以C6-C8脂肪烃类溶剂为主，配以其它良性溶剂，如：醋酸乙酯、环己烷为铺助，占总体的60-70%。
4、助剂：抗氧化剂、增塑剂等。
5、填料：SiO2、CaCO3及少量颜填料。
四、溶剂型SBS胶粘剂的常见问题及解决方法1、粘度低原因：未能正确选择SBS的类型；线、星SBS种类配合性差；S/B比值的选择。
影响：施工性能受限制解决方法：表一：不同类型SBS对胶粘剂粘度影响表二：S/B比值对粘度影响综上所述：SBS主要有星型和线型两种分子构型，星型分子量较大，通常在15-30万范围内，溶解后粘度大；线型SBS分子量小，一般在8-12万范围内，溶解后粘度低，SBS分子量大小及其分布对粘度、粘接强度都有一定影响，分子量小、分子的活动能力强、胶液对被粘材料的润湿力强；但分子量太低又会使SBS缺乏足够的内聚强度，而降低粘接强度。
因此，在制备粘合剂时，根据需要可选择线型或星型SBS，且分子量适中，S/B值合适的SBS的基料。
这样才能避免高固含低粘度且成本过高，性能不好的产品。
2、透明度差、挥发不均匀、初粘强度及抗冻性能差。
原因：溶剂选择及体系配合性不正确。
影响：①外观差、没有卖相②施工操作不便③冬季容易冻结解决方法：热塑性弹性体SBS是嵌段共聚物，微观上为两相分离结构，分子中同时具有溶解度参数δ为8.4的聚丁二烯链段和溶解度参数为9.1的聚苯乙烯链段，在选择溶剂时，要充分考虑这个因素，不同的溶剂具有不同性能，对胶粘剂性能有较大影响，一般而言，粘合剂所用溶剂极性的大小，不但影响主体材料与被粘物的结合，也是与主体材料互溶性好坏的标志。
玻璃化转变温度
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由图2可知，玻纤增强尼龙66的Tg(取图l中的c点温度作为Tg)为48.9 ℃ 同样，通过DSC法测得高密度聚乙烯的Tg为68.2 ℃ 。 由图3可以得到，玻纤增强尼龙66的Tg为50.9 ℃，同样，通过热膨胀法得到高密 度聚乙烯的Tg为-65.0 ℃。
由以上测试结果可以看出，两种测试方法所测得的Tg存在一定的差别，究其 原因，可能为：DSC法测定的样品随温度变化的热效应，因此，升温速率及样品粒 度等都对测试结果有较大影响；而膨胀法测试的是样品的尺寸与温度或时间的函 数关系，采用的是长方体或圆柱体样品，测试结果往往受到样品的长度及升温速 率的影响。
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玻璃化转变温度(Tg)是高分子材料的一个重要参数，是与分子运动 有关的现象，并且与分子结构及外界条件密切相关。
高分子的结构
决定了
高分子的运动方式
宏观表现为
高聚物的性能
Tg的工艺意义
• 是非晶热塑性塑料(如PS, PMMA和硬质PVC聚氯乙烯等)使 用温度的上限
• 是非晶性橡胶(如NR天然橡胶, BSR Rubber丁苯橡胶等)使 用温度的下限
玻璃化转变温度是指由高弹态转变为玻璃态、玻璃态转变为高弹态所对应的温度。 玻璃化转变温度是指自由体积分数降至0.025，且恒定时所对应的温度。 不同的定义描述同一个概念，使用时难免会产生混淆。因此，使用时要搞清楚符合哪一种概念，用什么方法测定 的。如果把玻璃化转变温度看作是一个转变温区，不是一个定值，这样比较容易理解玻璃化转变现象。
CH 2
n
Tg= -83oC
PE Tg= -68oC
侧基的影响
当侧基-X为极性基团时，由于使内旋转活化能及分子间作用 力增加，因此Tg升高。
若-X是非极性侧基，其影响主要是空间阻碍效应。侧基体积 愈大，对单键内旋转阻碍愈大，链的柔性下降，所以Tg升高。
SBS改性沥青
一种改性沥青
01 组成结构
03 生产工艺 05 研发设备
目录
02 主要特性 04 生产机理
基本信息
SBS改性沥青是以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于 沥青中，同时，加入一定比例的专属稳定剂，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。
改性沥青网状结构形成的一种说法是聚合物吸附、溶胀、发生相转化的过程。在聚丙烯改性沥青过程中，高 温下的聚合物吸附沥青中的油分，并溶胀体积扩大，链扩展，当聚合物的量达到一定值时，溶胀后聚合物的体积 达到连续相所需要的体积时，体系发生相转化，聚合物由分散相转化为连续相，沥青球形颗粒分布在聚合物连续 相中。
生产机理
生产机理
沥青的化学组成结构与沥青胶体结构、物理性能、流变性能的关系相当复杂，沥青改性是通过改善沥青体系 的内部结构实现对沥青物理性能的改善的。
改性沥青相容体系的稳定性有两个含义，一个是体系的物理稳定性，即在热储存过程中聚合物颗粒与沥青相 不发生分离或离析；另一个是化学稳定性，即在热储存过程中随时间的增加改性沥青的性能不能有明显的变化。 改性沥青的相容性和稳定性，都需要通过基质沥青和聚合物间配伍性研究及加入适宜的助剂实现。
沥青与聚合物混合形成相容体系，改善了沥青的使用性能。根据沥青的改性原理，不论是聚合物吸附了沥青 中的油分溶胀后分布在沥青中，还是聚合物吸附了沥青中的油分溶胀后形成连续相，沥青重组分分布在聚合物相 中，都是因为聚合物的存在改善了沥青的高、低温性能，并且后者在更大程度上反映了聚合物的特性，因此，聚 合物吸附沥青中的油分形成连续的网状结构，是最大限度发挥聚合物改性作用的关键。
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生产工艺
玻璃的转变温度
玻璃的转变温度
玻璃的转变温度是指玻璃从固态转变为高温下的流动状态的临界温度。
根据玻璃类型和组成的不同，转变温度可能有所变化。
然而，一般情况下，玻璃的转变温度通常在500°C至700°C 之间。
具体来说，玻璃的转变温度可以分为两个主要阶段：
1.玻璃转变区（玻璃化温度）：这是玻璃在较低温度下由固态
转变为非晶态的阶段。
在这个温度范围内，玻璃会失去其固态结构的有序性，变得类似于液体，但仍然保持固态的外观和性质。
玻璃转变区的温度范围通常在400°C至550°C之间。
2.粘流温度（熔融温度）：当玻璃被加热到更高的温度时，其
粘度会降低，达到可以流动的程度。
这个温度通常在500°C至700°C之间，具体取决于玻璃的成分和特性。
需要注意的是，不同类型的玻璃（如硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、硅酸钠玻璃等）具有不同的转变温度。
此外，添加不同的成分（如氧化物、氟化物等）也会对玻璃的转变温度产生影响。
因此，在具体应用中，根据玻璃的类型和用途，需要对其转变温度进行特定的测量和确定。
溶剂型SBS胶粘剂常见问题及认识误区
溶剂型SBS胶粘剂常见问题及认识误区游少军一、SBS胶粘剂组份SBS胶粘剂是由SBS、SIS增粘树脂、溶剂、增塑剂、防老剂、填料等助剂经溶解混配、熔融配合、接技共聚、极性化处理等工序制成，SBS胶粘剂具有非硫化交联下初始粘结效果好、耐低温性能优越等特点。
二、SBS胶粘剂类别三、溶剂型SBS胶粘剂的配方结构1、主体部份：SBS线、星型混合为主，占总体的10-15%。
2、增粘树脂体系：C5、C9石油树脂、古马隆树脂、萜烯树脂及松香等混合体组成，占总体的20-30%。
3、溶剂体系：多以C6-C8脂肪烃类溶剂为主，配以其它良性溶剂，如：醋酸乙酯、环己烷为铺助，占总体的60-70%。
4、助剂：抗氧化剂、增塑剂等。
5、填料：SiO2、CaCO3及少量颜填料。
四、溶剂型SBS胶粘剂的常见问题及解决方法1、粘度低原因：未能正确选择SBS的类型；线、星SBS种类配合性差；S/B比值的选择。
影响：施工性能受限制解决方法：表一：不同类型SBS对胶粘剂粘度影响表二：S/B比值对粘度影响综上所述：SBS主要有星型和线型两种分子构型，星型分子量较大，通常在15-30万围，溶解后粘度大；线型SBS分子量小，一般在8-12万围，溶解后粘度低，SBS分子量大小及其分布对粘度、粘接强度都有一定影响，分子量小、分子的活动能力强、胶液对被粘材料的润湿力强；但分子量太低又会使SBS缺乏足够的聚强度，而降低粘接强度。
因此，在制备粘合剂时，根据需要可选择线型或星型SBS，且分子量适中，S/B值合适的SBS的基料。
这样才能避免高固含低粘度且成本过高，性能不好的产品。
2、透明度差、挥发不均匀、初粘强度及抗冻性能差。
原因：溶剂选择及体系配合性不正确。
影响：①外观差、没有卖相②施工操作不便③冬季容易冻结解决方法：热塑性弹性体SBS是嵌段共聚物，微观上为两相分离结构，分子中同时具有溶解度参数δ为8.4的聚丁二烯链段和溶解度参数为9.1的聚苯乙烯链段，在选择溶剂时，要充分考虑这个因素，不同的溶剂具有不同性能，对胶粘剂性能有较大影响，一般而言，粘合剂所用溶剂极性的大小，不但影响主体材料与被粘物的结合，也是与主体材料互溶性好坏的标志。
苯乙烯类热塑性弹性体SBS、SEBS胶料的共混技术
苯乙烯类热塑性弹性体SBS、SEBS胶料的共混译/谨良长治\【原创】热塑性弹性体手册翻译Handbook of Thermoplastic Elastomers翻译5.2.6.1 熔体共混SBCs的配方的共混是在标准的共混设备中进行的。
这比较容易，只要设备在加热能达到熔体的状态，至少比聚苯乙烯链段的玻璃化转变温度（95℃）高出40℃，或者是高出添加聚合物熔点20℃，任意一种都可以。
各自链段玻璃化转变温度和结晶温度在表5.3所示。
苯乙烯类的TPEs不需要像传统弹性体( 如天然橡胶)冷开炼机上进行素炼，相反这会造成它的降解（本质上降低分子量），这对最终制品的性能是有害的[66].未填充或者是少量填充的胶料可以在装有混合螺杆的单螺杆挤出机中进行共混。
螺杆的长径L/D比为24：1时，能够达到很好的分散效果。
高填充的胶料最好在密炼机中进行共混（如Banbury mixer），共混后喂入挤出机。
在多数的共混流程中，树脂和填料最早加入，油类和其他软化剂在稍后加入。
如果油类的添加量比较大，应当逐步的加入以防止转子打滑。
大多数的排胶温度在128-160℃范围内；如果加入了PP，可能要提高到177℃，或者更高。
共混周期随着配方的不同而不同，最典型的是3-6分钟。
在共混过程的最后阶段使用的挤出机往往都装有造粒设备，可以采用抽条式切粒或者是使用水下切粒系统。
5.2.6.2 干法共混干法共混用于以机械混炼为基础或者是含有添加剂的粉状弹性体在流动温度以下时进行共混[69]。
在大多数的配方中，添加油类易粘接包覆在填料上，使其与其他助剂均匀分布到聚合物粒子中，形成均匀的自由流动的混合物。
这种共混物可以直接喂入具有加工粉状料能力的设备。
强力混合机（如Henschel 牌）或者是条状的共混设备都可以用作干法共混。
5.2.6.3 溶液共混这种方法对于制备溶剂型的添加剂、密封胶以及涂料是非常有用的。
聚合物要求能够在溶解在多种常见且便宜的溶剂中，相对迅速的溶解，并且溶剂很容易除去。
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一、玻璃化转变温度定义
1.从实验现象角度定义玻璃化转变温度：
玻璃化转变温度是指由高弹态转变为玻璃态、玻璃态转变为高弹态所对应的温度。
2.从测试角度定义玻璃化转变温度
玻璃化转变温度是指高聚物的力学性质（模量、力学损耗）、热力学性质（比热容、热膨胀系数、焓）、电磁性质（介电性、导电性、内耗峰）、形变（膨胀系数）、光学性质（折光指数）等物理性质发生突变点所对应的温度。
如果把玻璃化转变温度看作是一个转变温区，不是一个定值，这样比较容易理解玻璃化转变现象
二、测定方法
1.膨胀计法在膨胀计内装入适量的受测聚合物，通过抽真空的方法在负压下将对受测聚合物没有溶解作用的惰性液体充入膨胀计内，然后在油浴中以一定的升温速率对膨胀计加热，记录惰性液体柱高度随温度的变化。
由于高分子聚合物在玻璃化温度前后体积的突变，因此惰性液体柱高度-温度曲线上对应有折点。
折点对应的温度即为受测聚合物的玻璃化温度。
2.折光率法利用高分子聚合物在玻璃化转变温度前后折光率的变化，找出导致这种变化的玻璃化转变温度。
3.热机械法（温度-变形法）在加热炉或环境箱内对高分子聚合物的试样施加恒定载荷；记录不同温度下的温度-变形曲线。
类似于膨胀计法，找出曲线上的折点所对应的温度，即为：玻璃化转变温度。
三、结论
前人做过很多实验，都观察到同一个现象：玻璃化转变温度随升温速率升高（升温速率>5℃/min）而增大、降温速率（降温速率>5℃/min）增大而增大。
一、SBS的合成
SBS的合成：以苯乙烯，丁二烯为单体原料，环己烷为溶剂、n-BuLi为引发剂、THF为活化剂,无终止阴离子聚合反应，SiCl4为偶联剂最后加入适量，反应终止加入防老剂。
产品为白色半透明的弹性体。
二、SBS的玻璃化温度
SBS的两相分离结构决定了它具有两个玻璃化转变温度，Tg1为-80℃(聚丁二烯段)，Tg2为80℃(聚苯乙烯段)。
常温下，聚苯乙烯段处于玻璃态，在SBS中起物理交联和增强作用，产生高拉伸强度和高温下的抗拉伸能力，聚丁二烯段处于高弹态，为SBS提供高弹性、抗疲劳性能和低温柔性。
当温度升高到超过SBS的聚苯乙烯段的玻璃化转变温度(T象)时，网状结构消失，塑性段开始软化和流动，有利于加工及成型。
当SBS熔入沥青后，聚苯乙始段软化并流动，聚丁二烯段吸收沥青的软沥青质组分，形成海绵状的材料，体积增大许多倍。
冷却后，聚苯乙烯段再度硬化，使聚丁二烯段形成具有弹性的三维网络结构。
这种在通常加工温度下呈塑性流动状态，在常温下无需硫化即成橡胶性能的特点使SBS作为道路沥青改性剂具有很好的使用性能。