玻璃化转变温度,玻璃化温度用做什么材料
简述:涂装材料热性能的重要性及其应用
涂料的热性能,特别是玻璃化转变温度(Tg),对其使用性能和稳定性具有至关重要的影响。本文利用差示扫描量热法(DSC)对涂料样品进行测试,并详细解析了测试结果,以期为涂料的研究开发与实际应用提供理论支持。
一、玻璃化转变温度概述
玻璃化转变温度是聚合物从玻璃态向橡胶态转化的关键温度。它作为涂料材料的一个重要热力学参数,决定了涂料在不同温度下的力学性能和使用场合。通过测定涂料的Tg,可以了解其耐热性、柔韧性等关键性质。
二、实验部分
采用上海和晟 HS-DSC-101A 差示扫描量热仪进行实验。
三、 测试条件详解
测试过程中,需遵循以下温度及速率条件:
- 平衡温度初始设定为 15.00℃。
- 以 10.00℃/min 的速率升温至 110.00℃。
- 恒温保持 1.00min。
- 再次以 10.00℃/min 的速率降温至初始的 15.00℃。
- 重复此过程,并在特定温度(如 250.00℃ 和 150.00℃)下进行Tg的测定。
根据DSC测试结果,涂料的热性能曲线可清晰显示出玻璃化转变过程。
四、测试结果分析
1. 固化行为分析
在DSC曲线中,约 117.7℃ 的吸热峰对应涂料的固化反应。此温度下,涂料中的化学组分发生交联,形成高分子网络结构,展现出明显的固化峰。固化过程不仅使涂料硬化成膜,还赋予其高强度和化学稳定性。
2. Tg2的分析
固化后,涂料的玻璃化转变温度(Tg2)有所变化。在第二次升温过程中,测得Tg2约为 150.00℃。这一温度的升高表明涂料的交联密度增加,分子链运动受到更多限制。
通过DSC测试,本文得出涂料的玻璃化转变温度(Tg)为 49.68℃,并明确了涂料在高于 54.54℃ 时的相变过程及其热稳定性。这些数据为涂料的配方设计及实际应用提供了重要的参考信息。
五、相关标准参考
1. ASTM E1356-08(2014)标准中关于差示扫描量热法确定玻璃化转变温度的描述。
2. GBT_27816-2011_色漆和清漆用漆基标准中关于玻璃化转变温度的测定方法。
3. GB/T 19466.2塑料差示扫描量热法(DSC)的第二部分内容:玻璃化转变温度的测定方法。