Definición de temperatura de transición vítrea
La temperatura de transición vítrea (Tg) es la temperatura a la que un polímero pasa de un estado elástico a un estado vítreo. Se refiere a la temperatura de transición de un polímero amorfo (incluida la parte no cristalina de un polímero cristalino) de un estado vítreo a un estado altamente elástico, o viceversa. Es la temperatura más baja a la que los segmentos macromoleculares de los polímeros amorfos pueden moverse libremente. Generalmente se representa con la sigla Tg, pero varía según el método y las condiciones de medición.
Este es un indicador importante del rendimiento de los polímeros. Por encima de esta temperatura, el polímero muestra elasticidad; por debajo, muestra fragilidad. Debe tenerse en cuenta al utilizarlo en plásticos, caucho, fibras sintéticas, etc. Por ejemplo, la temperatura de transición vítrea del cloruro de polivinilo es de 80 °C. Sin embargo, no es el límite superior de la temperatura de trabajo del producto. Por ejemplo, la temperatura de trabajo del caucho debe ser superior a la temperatura de transición vítrea, de lo contrario perderá su alta elasticidad.
Debido a que el tipo de polímero aún conserva su naturaleza, la emulsión también tiene una temperatura de transición vítrea, que es un indicador de la dureza de la película de recubrimiento formada por la emulsión polimérica. Una emulsión con una temperatura de transición vítrea alta produce un recubrimiento de alta dureza, alto brillo, buena resistencia a las manchas y no se ensucia fácilmente, y sus otras propiedades mecánicas son correspondientemente mejores. Sin embargo, la temperatura de transición vítrea y su temperatura mínima de formación de película también son altas, lo que genera ciertos problemas para su uso a bajas temperaturas. Esto es una contradicción, ya que cuando la emulsión polimérica alcanza una determinada temperatura de transición vítrea, muchas de sus propiedades cambian significativamente, por lo que es necesario controlar la temperatura de transición vítrea adecuada. En lo que respecta al mortero modificado con polímeros, cuanto mayor sea la temperatura de transición vítrea, mayor será la resistencia a la compresión del mortero modificado. Cuanto menor sea la temperatura de transición vítrea, mejor será el rendimiento del mortero modificado a bajas temperaturas.
Definición de temperatura mínima de formación de película
La temperatura mínima de formación de película es un factor importante.indicador de mortero seco mezclado
La MFFT se refiere a la temperatura mínima a la cual las partículas de polímero en la emulsión tienen la movilidad suficiente para aglomerarse y formar una película continua. En el proceso de formación de una película de recubrimiento continua mediante emulsión de polímero, las partículas deben estar densamente empaquetadas. Por lo tanto, además de una buena dispersión de la emulsión, las condiciones para la formación de una película continua también incluyen la deformación de las partículas de polímero. Es decir, cuando la presión capilar del agua genera una presión considerable entre las partículas esféricas, cuanto más juntas estén, mayor será el aumento de presión.
Cuando las partículas entran en contacto, la presión generada por la volatilización del agua las obliga a comprimirse y deformarse para unirse y formar una película de recubrimiento. Obviamente, en emulsiones con agentes relativamente duros, la mayoría de las partículas de polímero son resinas termoplásticas. Cuanto menor sea la temperatura, mayor será la dureza y más difícil será deformarlas, lo que plantea el problema de la temperatura mínima de formación de película. Es decir, por debajo de cierta temperatura, tras la evaporación del agua en la emulsión, las partículas de polímero permanecen separadas y no pueden integrarse. Por lo tanto, la emulsión no puede formar un recubrimiento continuo y uniforme debido a la evaporación del agua. Por encima de esta temperatura específica, al evaporarse el agua, las moléculas de cada partícula de polímero penetran, se difunden, se deforman y se agregan para formar una película transparente continua. Este límite inferior de temperatura para la formación de la película se denomina temperatura mínima de formación de película.
MFFT es un indicador importante deemulsión de polímeroEs especialmente importante utilizar la emulsión durante las estaciones de bajas temperaturas. Tomar las medidas adecuadas permite que la emulsión de polímero tenga una temperatura mínima de formación de película que cumpla con los requisitos de uso. Por ejemplo, añadir un plastificante a la emulsión puede ablandar el polímero y reducir significativamente la temperatura mínima de formación de película, o bien ajustarla. Las emulsiones de polímeros de mayor peso molecular utilizan aditivos, etc.
La MFFT de Longoupolvo de látex redispersable VAEGeneralmente se encuentra entre 0°C y 10°C, siendo 5°C la más común. A esta temperatura, lapolvo de polímeroSe forma una película continua. Por el contrario, por debajo de esta temperatura, la película de polvo de polímero redispersable deja de ser continua y se rompe. Por lo tanto, la temperatura mínima de formación de la película es un indicador de la temperatura de construcción del proyecto. En general, cuanto menor sea la temperatura mínima de formación de la película, mejor será su trabajabilidad.
Las diferencias entre Tg y MFFT
1. Temperatura de transición vítrea: la temperatura a la que una sustancia se ablanda. Se refiere principalmente a la temperatura a la que los polímeros amorfos comienzan a ablandarse. No solo está relacionada con la estructura del polímero, sino también con su peso molecular.
2. Punto de reblandecimiento
Según las diferentes fuerzas de movimiento de los polímeros, la mayoría de los materiales poliméricos pueden encontrarse en los siguientes cuatro estados físicos (o mecánicos): estado vítreo, estado viscoelástico, estado altamente elástico (estado gomoso) y estado de flujo viscoso. La transición vítrea es la transición entre el estado altamente elástico y el estado vítreo. Desde la perspectiva de la estructura molecular, la temperatura de transición vítrea es un fenómeno de relajación de la parte amorfa del polímero desde el estado congelado al estado descongelado, a diferencia de la fase. Hay calor de cambio de fase durante la transformación, por lo que es una transformación de fase secundaria (llamada transformación primaria en la mecánica dinámica de polímeros). Por debajo de la temperatura de transición vítrea, el polímero está en estado vítreo, y las cadenas y segmentos moleculares no pueden moverse. Solo los átomos (o grupos) que constituyen las moléculas vibran en sus posiciones de equilibrio; mientras que a la temperatura de transición vítrea, aunque las cadenas moleculares no pueden moverse, los segmentos de cadena comienzan a moverse, mostrando propiedades altamente elásticas. Si la temperatura aumenta nuevamente, toda la cadena molecular se moverá y mostrará propiedades de flujo viscoso. La temperatura de transición vítrea (Tg) es una propiedad física importante de los polímeros amorfos.
La temperatura de transición vítrea es una de las temperaturas características de los polímeros. Tomando la temperatura de transición vítrea como límite, los polímeros presentan diferentes propiedades físicas: por debajo de esta temperatura, el material polimérico es plástico; por encima, es caucho. Desde la perspectiva de las aplicaciones de ingeniería, el límite superior de la temperatura de uso de los plásticos de ingeniería con temperatura de transición vítrea corresponde al límite inferior de uso del caucho o los elastómeros.
Fecha de publicación: 4 de enero de 2024