塗料最後形成的塗膜不是完全的
彈性體
(吸收形變能量後再完全釋放出來的物體)
也不是完全的
粘性體
(吸收形變能量後完全變成熱能的物體)
而是一個
粘彈性體
Tg就是塗膜或樹脂從彈性态,向粘性态轉變的一個特征溫度
樹脂的比容是自由體積的量度,所以Tg,就是聚合物自由體積突變的溫度。高于Tg時,分子的運動更自由了,所以從玻璃态轉化到橡膠态了。
聚合物結構和形态都與Tg值有關。例如,短鍊的聚合物比長鍊的有較小的相互纏繞機會,所以在低溫時有較之更大的運動自由度,這就有較低的Tg,這也就是
分子量的大小影響了Tg
在塗膜中的顔料會吸附聚合物,于是改變了塗膜的結構,從而也
改變了它的Tg
當在連續相的塗膜中存在着非均相結構,就會影響分子間次價健的締合,故聚合物鍊段運動的自由度就比無非均相結構的大了,也就
影響了塗膜的Tg
交聯固化塗料在交聯開始的第一步是将大量較低分子量的聚合物先連接起來,然後交聯成為基本上是剛性的網絡結構。此時明顯地限制了分子的運動。當交聯再繼續進行,對分子運動的限制就沒有明顯的作用了。這就對Tg沒有顯著的變動了。
這個Tg與交聯密度有關,交聯密度越大則Tg越高。但與結構也很有關系,例如連接兩個交聯點鍊段的長度和剛性也有很大的影響。
由于Tg對塗膜的機械性質關系密切,所以塗膜使用環境的溫度T是一個很重要的因素,也就是說
T-Tg 是一個影響塗膜性質的重要參數。因為當(T-Tg)>0時,則塗膜是工作在橡膠态區或接近橡膠态區的玻璃轉化溫度區内。當(T-Tg)<0則是工作在玻璃态區或接近玻璃态區的玻璃轉化溫度區内。這兩種塗膜的機械性質将是不同的。
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