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
.
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。
- 1 -。
常见聚合物玻璃化转变温度

常见高聚物的名称、重复结构单元、熔点与玻璃化转变温度Names,Constitutional Repeating Units,Melting Points and Glass-transitionTemperatures of Common High Polymers序号(No.), 名称(Name) , 重复结构单元(Constitutional repeating unit), 熔点T m/℃,玻璃化转变温度T g/℃1 ,聚甲醛,, 182.5 , -30。
02 ,聚乙烯, , 140。
0,95.0 , —125。
0,—20.03 , 聚乙烯基甲醚,, 150.0 ,-13。
04 ,聚乙烯基乙醚, ,- , —42.05 ,乙烯丙烯共聚物,乙丙橡胶, ,,- , —60.06 ,聚乙烯醇, , 258。
0 ,99.07 , 聚乙烯基咔唑, ,- , 200。
08 , 聚醋酸乙烯酯, ,- ,30.09 , 聚氟乙烯, , 200。
0 ,-10 ,聚四氟乙烯(Teflon) ,,327.0 ,130.011 ,聚偏二氟乙烯,, 171。
0 , 39。
012 ,偏二氟乙烯与六氟丙烯共聚物(Viton) , ,, —,—55。
013 , 聚氯乙烯(PVC) , , - , 78。
0—81。
014 ,聚偏二氯乙烯,, 210。
0 ,—18。
015 , 聚丙烯,,183.0,130。
0 , 26。
0,—35。
016 , 聚丙烯酸, ,- ,106。
017 ,聚甲基丙烯酸甲酯,有机玻璃, ,160。
0 , 105.018 ,聚丙烯酸乙酯, ,- , -22.019 , 聚(α-腈基丙烯酸丁酯) , ,—,85。
020 ,聚丙烯酰胺,, - , 165.021 ,聚丙烯腈, , 317.0 , 85。
022 , 聚异丁烯基橡胶,,1.5 ,—70.023 ,聚氯代丁二烯,氯丁橡胶,,43.0 , -45。
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。
SBC(苯乙烯类嵌端共聚物)类弹性体的四个特征温度

SBC (苯⼄烯类嵌端共聚物)类弹性体的四个特征温度SBC 类弹性体的⼏个特征温度是T 、T 、T 、T ,其实热塑性的⾼分⼦材料都涉及这些参数,但是SBCs 和其它⾼分⼦材料不⼀样,因为它是嵌段共聚物,每种温度参数都明显得分为两部分,今天⽕⽓哥就说说SBCs 的四个温度参数:(1)玻璃化温度T :指⽆定型聚合物(包括结晶型聚合物中的⾮结晶部分)由玻璃态向⾼弹态或者由后者向前者的转变温度。
SBC 类弹性体中⽤SBS 举例⼦,SBS 是苯⼄烯-丁⼆烯-苯⼄烯三嵌段共聚物,苯⼄烯段常温下是玻璃态,丁⼆烯段是⾼弹态,所以苯⼄烯段T ⾼于常温,在80~100,丁⼆烯T 低于常温,在-80~-90。
(2)熔化温度T :对于结晶型聚合物,指⼤分⼦链结构的三维远程有序态转变为⽆序粘流态的温度,也称熔点。
是结晶型聚合物成型加⼯温度的下限。
由于SBC 往往都是⾮结晶类的材料,所以T 参数并不适⽤于SBC 系列材料。
从上图可以看出,苯⼄烯类热塑性弹性体的加⼯温度范围⽐较宽。
(3)流动温度T :指⽆定型聚合物由⾼弹态转变为粘流态的温度。
是⽆定型塑料加⼯温度的下限。
SBCs 等⾮结晶材料往往更多使⽤T 来标⽰融流温度。
但是基本上没有⼏个⼚家的产品技术指标或者COA 会标⽰这个温度,这也让⽣产⼚家很苦恼。
(4)分解温度T :指处于粘流态的聚合物当温度进⼀步升⾼时,便会使分⼦链的降解加剧,升⾄使聚合物分⼦链明显降解时的温度为分解温度。
推荐阅读:塑料的四个特征温度及常⽤塑料玻璃化温度、熔点、分解温度参考推荐阅读:聚合物玻璃化转变与玻璃化温度Tg 测试⽅法总结SBCs 系列的分解温度在250左右,所以造粒、成型加⼯温度推荐不要超过250(⼀般不需要这么⾼的温度),但是这⾥要说明⼀下,由于部分做⽆卤阻燃的客户已经在使⽤PPO 作为⽆卤阻燃剂组分之⼀了,但是PPO 的熔点在250以上,所以⽤正常温度加⼯温度PPO 是不会融化的,PPO 的Tg 温度都在210作⽤。
SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度研究

SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度研究玻璃化转变温度是热塑性弹性体材料中的一个重要参数,它对于材料的加工性能和使用性能具有重要的影响。
本文旨在探讨SBS热塑丁苯橡胶材料的玻璃化转变温度,并分析影响其玻璃化转变温度的因素。
SBS热塑丁苯橡胶是一种以丁二烯和苯乙烯为主要原料制备而成的共聚物。
由于其优异的性能,如良好的可塑性、拉伸强度和耐磨性,SBS热塑丁苯橡胶被广泛应用于汽车配件、电缆绝缘材料、鞋底和建筑防水材料等领域。
玻璃化转变指的是高分子材料在低温下由玻璃态转变为橡胶态的过程。
玻璃化转变温度是高分子材料从玻璃态到橡胶态转变所需温度,是衡量材料玻璃化程度的重要参考标准。
对于SBS热塑丁苯橡胶而言,其玻璃化转变温度的研究对于探索其加工性能和使用性能具有重要意义。
首先,我们来讨论影响SBS热塑丁苯橡胶玻璃化转变温度的因素。
其中,主要因素包括材料的共聚度、分子量和聚合度。
共聚度指的是丁二烯和苯乙烯单体在共聚反应中的摩尔比例,共聚度越高,SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度越高。
分子量和聚合度都会影响材料的链段长度,较长的链段长度会使材料的玻璃化转变温度升高。
其次,我们将探讨研究SBS热塑丁苯橡胶玻璃化转变温度的方法。
常用的研究方法包括差示扫描量热法(DSC)、动态力学热分析法(DMA)和振荡试验法。
差示扫描量热法通过测量材料在不同温度下的热流量变化来确定其玻璃化转变温度。
动态力学热分析法则通过测量材料在不同温度下的应力和应变来研究其玻璃化转变。
振荡试验法则通过测量材料在不同温度下的振幅变化来判断其玻璃化转变温度。
最后,我们将介绍SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度的研究进展。
目前,已有研究表明,共聚度、分子量和聚合度对SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度具有较大的影响。
随着共聚度和分子量的增加,SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度也会随之升高。
此外,添加剂的引入和杂质的存在也会对材料的玻璃化转变温度产生一定的影响。
玻璃化转变温度

玻璃化转变温度玻璃化转变温度刘⽟飞材料物理030摘要:本⽂将介绍玻璃化转变温度⼏种定义⽅法和玻璃化转变理论。
在此基础上,从动⼒学理论、热⼒学理论出发,解释玻璃化转变温度随升温速率升⾼⽽增⼤、降温速率增⼤⽽增⼤的现象。
关键词:玻璃化转变温度弛豫时间⾼聚物玻璃化转变温度是表征⾼聚物的⼀个重要物理]1[量,玻璃化转变温度(g T )附近,微⼩的温度变化能使⾼聚物的物理性质(如:热容量、热膨胀系数、弹性模量、折光率等)发⽣较⼤的变化。
传统测量⾼聚物的玻璃化转变温度点的⽅法是:测量⾼聚物的热膨胀系数及⽐热系数随温度变化的不连续点。
但它与冷却速率有关,冷却速率越⼩,所得到的g T 点越低;冷却速率越⼤,所得到的g T 点越⾼。
当⾼聚物从熔融态或⾼弹态快速淬⽕到玻璃态时,其在⾼温态时的分⼦链构象和分⼦链间聚集结构被冻结,这时体系处于热⼒学⾮平衡态。
如果把这种⾮平衡态样品在低于其g T 温度进⾏较长时间的热处理,由于分⼦链的热运动⽽加速松弛,使体系逐渐向平衡态转变。
整个过程相当于由平衡态(Ⅰ)到⾮平衡态(Ⅱ)再到平衡态(Ⅲ)的转变。
实验中测得的玻璃化转变温度(g T )是过程(Ⅰ)到过程(Ⅱ)或过程(Ⅲ)到过程(Ⅱ)温度转折点的温度。
因此,⽤热膨胀系数和⽐热系数不连续点测定g T 位置与测定时的变温速率和时效时间有很明显的相关性。
1 玻璃化转变温度的定义玻璃化转变是⼀个⾮常有趣的理论问题,不同的学者研究玻璃化转变问题均有⾃⼰独特的观点,学术界对玻璃化转变温度所下的定义⾮常之多。
下⾯分别从分⼦结构、测试⽅法、实验现象⾓度列举玻璃化转变温度的定义形式。
1.1从分⼦结构⾓度定义玻璃化转变温度玻璃化转变温]2[度是指⾼分⼦链段由冻结到解冻、活动到冻结转变点所对应的温度。
玻璃化转变温]3[度是指主链中C 20-50 链段的微布朗运动在冷却时被冻结或在升温时被解冻时所对应的温度。
1.2从测试⾓度定义玻璃化转变温度玻璃化转变温]4[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。
应用玻璃化转变温度评价SBS改性沥青低温性能
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(1) 玻璃态区域 :在该区域 ,热能还不足以克服 聚合物分子两端的旋转和平移运动的位垒 ,聚合物 分子两端基本上冻结在固定位置上 ,围绕固定位置 振动 。
经过几年的使用 ,发现该规范存在一些问题 。 首先 ,该规范采用蠕变特性来分级 ,认为蠕变性能可 以替代破坏性能 ,但是研究表明 :蠕变性能和破坏性 能的相关性不是很好 。另外 ,该规范不能反映出改 性沥青之间的差别 ,许多结合料显示了比 P G 分级 更好的低温性能 。 1. 3 AASHTO MP21a 规范的评价方法
1 现有评价方法
1. 1 常规的评价方法 目前 ,常用的改性沥青低温性能评价方法所涉
及的指标主要有 :低温延度 、当量脆点 T1. 2 、Frass 脆 点 、低温针入度以及测力延度等 。这些都是经验性 的评价方法 ,能否反映改性沥青的路用性能 ,一直存 在争论 。 1. 2 AASHTO MP21 规范的评价方法
改性沥青是改性剂以一定比例与沥青混合 ,并 且以一定工艺加工后得到的 ,它的本质还是高分子 聚合物 。对于高分子聚合物 ,常采用玻璃化转变温 度 Tg [728] 来表征其低温性能 。玻璃化转变温度具有 明确的物理意义 ,它表征高分子材料链段运动得以开 始或被冻结的温度 。按照自由体积理论的解释 ,在玻 璃化转变温度下物体所含的自由体积达到一临界值 , 低于此值 ,不足以使链段再运动 。自由体积随温度的 增减、扩散及链段位置的调整都与时间有依赖关系 。
Evaluation f or Lo w Temperature Perf ormance of SBS Modif ied Asphalt Using Glass Transition Temperature
什么是玻璃化转变温度
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什么是玻璃化转变温度
玻璃化转变温度(Tg)是指非晶态物质在升温过程中从高粘度液体状态向低粘度液体状态转变的温度。
玻璃化转变是非晶态高分子材料固有的性质,是高分子运动形式转变的宏观体现,它直接影响到材料的使用性能和工艺性能。
玻璃化转变温度可以通过多种方法进行测量,其中最常用的方法是差示扫描量热法(DSC)和动态机械分析法(DMA)。
DSC法是利用样品与参比样品之间的热容差异,通过测量样品的热流量变化来测量玻璃化转变温度。
DSC法具有测量简便、测试速度快等优点,可以测量大多数非晶态物质的玻璃化转变温度。
DMA法是利用样品受力时的形变变化,通过测量样品的弹性模量变化来测量玻璃化转变温度。
玻璃化转变温度是高分子聚合物的重要特征温度之一,对于材料的加工、制备和应用具有重要的影响。
因此,测量玻璃化转变温度是材料研究和开发中的重要问题。
以上信息仅供参考,建议查阅专业书籍或者咨询专业人士。
玻璃化转变温度、熔融指数、热变形温度
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玻璃化转变温度、熔融指数、热变形温度有什麼区别?对于高分子量聚合物,玻璃化转变温度就是聚合物材料从玻璃态到高弹态的转变温度:对于低分子量聚合物,玻璃化转变温度就是聚合物从玻璃态到粘流态的转变温度。
熔融指数:热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在十分钟内通过标准毛细管的重量值。
热变形温度是指对浸在120℃/h的升温速率升温的导热的液体介质中的一定尺寸的矩形树脂试样施以规定负荷(1.81N/mm2或0.45 N/mm2),试样中点的变形量达到与试样高度相对应的规定值时的温度。
从上述定义可知:熔融指数是重量值;玻璃化转变温度/热变形温度是温度值;玻璃化转变温度是相态完全转化所对应温度,热变形温度是相态转化到一定程度所对应温度。
熔融常温下是固体的物质在达到一定温度后熔化,成为液态,称为熔融状态。
也是液态,只是在常温下不稳定。
分低共熔与共熔低共熔——指的在相图中的低共熔点处,具体是指几个相降温到开始共熔的点处的共熔,而共熔——一起熔融的意思.熔融:原指纤维的着火点、燃烧热、火焰温度和限氧指数等指标,对易燃程度,火势的蔓延与扩大,有决定作用。
有的纤维在燃烧的同时,受热熔化,象蜡烛油一样脱离火源。
它对燃烧,起到釜底抽薪的缓解作用,但熔融物若与皮肤接触,会造成难以剥离的严重烫伤。
合成纤维存在熔融问题,与纤维素纤维混纺的织物,在测试中可以做到不滴熔融物,但粘搭烫伤皮肤的问题依然存在,经过阻燃整理,或在合成纤维纺丝液中加入阻燃剂,可以使合纤达到阻燃要求,但融点改变不大。
聚对苯二甲酸乙二醇酯polyet hylen e tereph thala te,简称PET。
PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。
在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
玻璃化转变温度和SBS
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玻璃化转变温度和S B S Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT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)。
聚合物的玻璃化转变温度
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聚合物的玻璃化转变温度姓名:罗新杰学号:20101648 班级:高分子材料与工程一班摘要:在高分子科学中,聚合物的玻璃化转变是一个非常重要的现象,玻璃化转变是非晶态高分子材料固有的性质,是高分子运动形式转变的宏观体现,它直接影响到材料的使用性能和工艺性能,因此长期以来它都是高分子物理研究的主要内容。
本文主要简单地介绍玻璃化转变温度的相关知识和理论。
前言:玻璃化转变温度(Tg)是非晶态聚合物的一个重要的物理性质,也是凝聚态物理基础理论中的一个重要问题和难题,是涉及动力学和热力学的众多前沿问题。
玻璃转变的理论一直在不断的发展和更新。
从20世纪50年代出现的自由体积理论到现在还在不断完善的模态祸合理论及其他众多理论,都只能解决玻璃转变中的某些问题。
一个完整的玻璃转变理论仍需要人们作艰苦的努力。
对于非晶聚物,对它施加恒定的力,观察它发生的形变与温度的关系,通常特称为温度-形变曲线或热机械曲线。
非晶聚物有四种力学状态,它们是玻璃态、粘弹态、高弹态和粘流态。
在温度较低时,材料为刚性固体状,与玻璃相似,在外力作用下只会发生非常小的形变,此状态即为玻璃态,当温度继续升高到一定范围后,材料的形变明显地增加,并在随后的一定温度区间形变相对稳定,此状态即为高弹态,温度继续升高形变量又逐渐增大,材料逐渐变成粘性的流体,此时形变不可能恢复,此状态即为粘流态。
我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变,称为玻璃化转变,它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度,或是玻璃化温度。
高分子材料玻璃化转变的表征可提供丰富的信息,例如固化程度、热历史、材料的最高服役温度,共聚、共混物组分的相容性和相分离,组分的定性和定量等等,因此长期以来它都是高分子物理研究的主要内容。
所以我们得研究和掌握不同高分子玻璃化转变温度的测试方法,并比较不同测试方法的优缺点。
通过对玻璃化转变温度的不断研究,人们逐渐了解了影响玻璃化转变温度的不同因素,从而能更加灵活的处理和运用聚合物的玻璃化转变温度。
SBS防水卷材检测相关内容分析
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SBS防水卷材检测相关内容分析摘要:SBS防水卷材,其实全名又叫作弹性体改性沥青防水卷材,主要材质是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)橡胶改性沥青涂层材料,并且利用其它化学材料综合制造而成的一种防水防腐材料,其中的耐热、耐寒以及耐腐蚀性能十分良好,还能够有效避免老化现象,延展性能十分优异,对于建筑来讲,应用效果与应用途径十分多,因此,对其中的检测工作进行研究与分析,便是在本文当中的目的所在。
关键词:SBS防水卷材;检测内容1SBS的结构及性能SBS常见的结构有线型和星型两种,由PB和PS单体聚合反应生成。
SBS材料中的“软段”PB具有高弹特性,“硬段”PS通过物理交联在PB的两端聚集具有高强特性。
微观形貌中可以观察出SBS具有两相分离的结构,存在差异值大的两个玻璃化转变温度。
不同的玻璃化转变温度使SBS同时具有了橡胶和塑料的双重特性,常温时,温度处于PB和PS的Tg之间,此时PB链段熔融,即SBS在常温下表现出橡胶的高弹性,改性沥青时,常温下其抗开裂性能和弹性回复性能得到提高。
高温下,一方面,温度达到PS段的Tg以上,此时会SBS表现出塑料的熔融流动性,适用于与沥青机械共混加工;另一方面,改性沥青在高温路面使用时,达不到PS的玻璃化转变温度,使得沥青材料的高温抗流动性能得到提高。
添加具有两相结构的热塑性弹性体SBS改性沥青后,会使沥青体系的复合模量和黏度提高,相位角降低,即抗车辙性和弹性性能得到提高2SBS防水卷材检测性能分析2.1SBS在基质沥青的溶胀性SBS在基质沥青的分散情况和溶胀程度是改性沥青时首要考虑的因素。
SBS发生溶胀的程度和沥青中的轻质组分相关,SBS吸收的轻质组分越多,溶胀发生的越充分。
溶胀的发生会打破基质沥青原有结构的平衡,使得SBS发生层析。
影响SBS改性沥青溶胀程度的因素有两点,第一是SBS与基质沥青的相容特性;其次是SBS改性沥青的加工工艺以及制备方法等。
SBS在基质沥青中无限溶胀是改性沥青完全相容的前提条件,且溶胀程度与沥青中的饱和分、芳香分含量呈现正相关。
玻璃化转变温度和SBS
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玻璃化转变温度和S B S Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT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)。
聚合物的玻璃化转变温度
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01什么是玻璃化转变?非晶态高聚物的温度–形变曲线玻璃化转变是非晶聚合物特有的性质,是由于温度的升高,大分子链段开始解冻到完全解冻的一个温度区域。
在这个转折区域有一个重要的特征温度就是玻璃化转变温度,是聚合物由玻璃态向高弹态转变的转变温度,也是链段冻结或解冻的温度。
是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度,通常用Tg表示。
在此温度以上,高聚物表现出弹性;在此温度以下,高聚物表现出脆性。
02高聚物的三种力学状态玻璃态:是聚合物在玻璃化转变温度Tg以下的一种力学状态,由于温度较低,链段处于冻结状态,仅有分子键长、键角变化。
因此该状态下聚合物类似玻璃,常为脆性的,形变量很小,为可逆的普弹形变,应力应变可用虎克弹性定律来描述,具有普弹性。
比如塑料就是常温下处于玻璃态的聚合物。
高弹态:聚合物在Tg~Tf 之间的一种力学状态,温度升高,使链段运动能力增大,形变量随之增大,另一方面是大分子链柔顺性增大,链蜷曲程度随之增大,两种因素共同作用的结果是,形变不随温度而改变,出现平台区。
此状态下聚合物的形变与时间有关,具有松驰特性,表现为可逆的高弹形变,形变量很大,为高弹形变,模量进一步降低,聚合物表现为橡胶行为。
粘流态:是聚合物在Tf~Td (分解气化温度)之间的一种力学状态,此状态下大分子链受外力作用时发生位移,且无法回复。
聚合物表现出与小分子液体类似的流动行为,只是粘度较小分子液体大出很多。
一般高分子的熔融加工都是在此温度区间进行。
03影响玻璃化转变温度的因素一、链结构(1)主链:主链上引入苯基、联苯基、共轭双键等刚性基团,链的刚性会增大,而Tg、Tm和Tf均升高;主链上引入醚键、孤立双键等,链会变得柔顺,Tg、Tm和Tf均降低。
(2)侧基:侧基为刚性基团时,随着侧基体积的增大,链的柔顺性降低,Tg、Tm和Tf均升高;侧基(或侧链)为柔性基团(或柔性链)时,侧基(链)越大,柔性越好,则整个分子链的柔顺性越好,Tg、Tm和Tf均降低。
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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。