尼龙扎带

尼龙扎带玻璃化转变温度,我们在上一篇文章“浅析尼龙扎带的热性能”中简单介绍过。玻璃化转变温度(Tg)是无定形聚合物的一种物理性质。在此温度下,聚合物经历从硬质、玻璃状物质转变为柔软、橡胶状物质的转变。Tg 是聚合物行为的一个重要特征。它标志着物理和机械性能发生巨大变化的区域。

低于Tg

在低于Tg的温度下,材料处于”玻璃态” – 它是刚性和脆性的。由于这些温度下的动能低,聚合物链不能自由移动,所以材料的行为更像玻璃而不是橡胶或液体。

高于Tg

当温度升高并超过Tg时,聚合物进入”橡胶态”。增加的热能使聚合物链开始滑动,导致了弹性和柔韧性的增加。换句话说,材料变得更软、更易弯曲。

尼龙的玻璃化转变温度的单位是什么?

玻璃化转变温度的单位是:

摄氏度 (°C)

华氏度 (°F)

开尔文 (K)

尼龙扎带的玻璃转变化温度的确定为什么很重要?

每种塑料都有其特定的玻璃化转变温度,这是一个对材料进行特性描述的重要参数。因此,我们经常在热分析中确定玻璃化转变温度,以便对塑料在受热作用下的尺寸稳定性等进行评估。

例如,弹性体仅在橡胶弹性范围内使用,即在玻璃化转变温度以上。相反,非晶态热塑性塑料如聚酰胺(尼龙)仅在玻璃化转变温度(Tg)以下使用。PS:如上文中我们知道PA66的Tg温度在50℃左右。

除此之外,玻璃化转变温度是决定聚合物物理性质的关键因素之一:

  1. 提高Tg可以使聚合物在处理(如成型、加工等)和溶解(如在使用过程中或回收过程中)时表现得更好。
  2. 玻璃化转变温度的改变也会影响体积、断裂时的伸长率和弹性模量(Young’s Modulus),我们会在以后的文章中一一像您讲解到。这些都是描述材料机械性能的重要参数,对于评估和预测材料在实际应用中的性能至关重要。
  3. 通过测量和调整Tg,我们可以优化聚合物的性质,以满足特定的应用需求。

影响尼龙扎带的玻璃化转变温度的因素有哪些?

化学结构

不同的聚合物制成的尼龙扎带有不同的化学结构,其玻璃化转变温度(Tg)也会有所不同。

分子量

对于直链聚合物来说,随着分子量的增加,链端浓度会降低。这将导致链端区域的自由体积减小,从而使Tg升高。

化学交联

交联的增加会减少聚合物的活动性。这会导致自由体积减少,从而使Tg升高。

塑化剂的添加

塑化剂可以增加聚合物链之间的自由体积,使得它们彼此分隔开来。这样,聚合物链在较低的温度下就能相互滑动,从而导致玻璃化转变温度Tg降低,韧性增加。

水分或湿度

湿度的增加会在聚合物链之间形成氢键。这些键会增加链结构之间的距离,从而增加自由体积并降低Tg。

玻璃化转变温度Tg的测定方法有哪些?

主要有以下三种测试方法:

差示扫描量热法(DSC)

差热分析(DTA)

动态力学分析(DMA)

不同材质尼龙扎带的玻璃化转变温度(Tg)

聚合物名称最小值 (°C)最大值 (°C)
PA113545
PA123545
PA467577
PA66060
PA665558
不同聚酰胺的玻璃化转变温度

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