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                水性樹脂的玻璃化溫度(Tg)與最低成膜溫度(MFFT)的關系

                — 發布 —

                2015/4/15 10:22:04

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                財富中國

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                【摘要】通常情況下,水性樹脂如水性丙烯酸乳液或水性聚氨酯分散體的的玻璃化溫度越高,其最低成膜溫度越高,在室溫下的成膜性越差,需要的成膜助劑的量就越大。其中原因眾所周知,成膜的必要條件是水性樹脂顆粒的互融。這就要求

                通常情況下,水性樹脂如水性丙烯酸乳液或水性聚氨酯分散體的的玻璃化溫度越高,其最低成膜溫度越高,在室溫下的成膜性越差,需要的成膜助劑的量就越大。其中原因眾所周知,成膜的必要條件是水性樹脂顆粒的互融。這就要求水性樹脂顆粒在成膜溫度下有足夠的流動性,也就是說成膜溫度應該高于水性樹脂顆粒樹脂的玻璃化溫度。

                但是,很多水性樹脂產品成膜后的Tg 要比最低成膜溫度高,違背以上所述常見的規律。其中有幾個原因。首先,以上所述通用的理論是建立在幾個假設的基礎之上的。假設一為水性樹脂顆粒中樹脂的玻璃化溫度,或軟化溫度與成膜后樹脂的一致。假設二是水性樹脂顆粒之間沒有差別。在實際的水性樹脂合成工藝中,這兩個假設都可以被打破。首先,在過去十幾年的人們對納米材料的研究中了解到,當顆粒的大小達到納米水平時(小于50 納米),由于顆粒表面積的大幅增加,有如顆粒本體的含雜質量增加,顆粒表面對顆粒本體性能開始發生影響,顆粒的熔點和軟化點會大幅度降低。也就是說,當水性樹脂中納米級顆粒含量增加時,顆粒的玻璃化溫度會低于成膜后的玻璃化溫度。另外,現代的水性樹脂合成技術,通常使用多步驟的聚合方法,使得水性樹脂顆粒形成多層次或多相的結構,也使水性樹脂顆粒之間產生差異,以就是說水性樹脂顆粒的玻璃化溫度會彼此之間不同。只要體系中存在足夠的軟顆粒,水性樹脂就可以成膜。

                水性樹脂成膜溫度低于成膜后的玻璃化溫度的另一個原因是膜的反應性。一些自交聯體系在成膜后引發進一步的交聯反應,使得材料本體的分子量升高,導致膜的玻璃化溫度升高。但是通常這一類的影響相對較小,因為玻璃化溫度的隨分子量升高的能力是有限的。

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