天元航材是一家擁有50余年的生產(chǎn)技術工藝沉淀的化工原料廠家，主營產(chǎn)品有端羥基聚丁二烯（丁羥膠、HTPB）、端羧基液體丁腈橡膠等橡膠粘合劑化工原料產(chǎn)品。今天，小編給大家介紹下關于玻璃化溫度是什么的相關知識，玻璃化是什么意思呢？相信知道們HTPB產(chǎn)品的小伙伴們，都很在意這個參數(shù)值吧？今天就來跟大家介紹下什么是玻璃化？什么是玻璃化溫度？一起來看看吧！

玻璃化轉(zhuǎn)變不僅存在于小分子化合物中，也存在于高分子化合物中。對于結(jié)晶高分子，玻璃化轉(zhuǎn)變是指在聚合物的非晶態(tài)部分中，從高彈性狀態(tài)到玻璃態(tài)（或從玻璃態(tài)到高彈性狀態(tài)）的轉(zhuǎn)變。因此，玻璃化轉(zhuǎn)變是聚合物中常見的現(xiàn)象。而對于非晶高分子，高分子通過冷卻從高彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａ顟B(tài)或通過加熱從玻璃狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚椥誀顟B(tài)的過程稱為玻璃化轉(zhuǎn)變。其中玻璃化轉(zhuǎn)變發(fā)生的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，通常用Tg表示，是材料的一個重要特征參數(shù)。

玻璃化溫度是指對于高聚物來說，是高聚物從玻璃狀態(tài)到高彈性狀態(tài)的溫度指標，在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下，聚合物的比熱容、熱膨脹系數(shù)、粘度、折射率、自由體積和彈性模量發(fā)生突然變化。從分子結(jié)構的角度來看，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是高聚物無定形部分從凍結(jié)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻鈨龅囊粋€過程，它是一種二階相變。

常見的玻璃化轉(zhuǎn)變理論如下

（1）等黏態(tài)理論
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指聚合物粘度增加的同時使得鏈段運動終止的溫度。根據(jù)等黏態(tài)理論，玻璃化轉(zhuǎn)變是由聚合物體粘度的增加引起的。隨著溫度的降低，聚合物體的粘度增加，特別是當它接近玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)域時，粘度大大增加。與此同時粘度的增加則是會導致鏈段運動受阻，當粘度增加到鏈段不能運動的程度時，就發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變。
（2）松弛理論
松弛過程理論認為玻璃化轉(zhuǎn)變是一個松弛過程。因此，只要聚合物鏈段運動的松弛時間等于外部作用時間，就會發(fā)生與鏈段運動對應的玻璃化轉(zhuǎn)變。該理論可以很好地解釋溫度變化速率與外力頻率和玻璃化轉(zhuǎn)變之間的關系。根據(jù)松弛過程理論，只要冷卻速率等于體積收縮速率，當聚合物從高彈性態(tài)冷卻到玻璃態(tài)時，就可以觀察到玻璃化轉(zhuǎn)變。
（3）自由體積理論

根據(jù)自由體積理論，玻璃化轉(zhuǎn)變的根源是自由體積的減小。自由體積理論最初是由福克斯和弗洛里提出的。他們認為聚合物的體積由兩部分組成，其中一部分由分子鏈本身占據(jù)，稱為占據(jù)體積；另一部分是由分子鏈中無規(guī)則的堆積所造成的的缺陷和空隙形成的，這稱為自由體積。

小編再給大家介紹下關于如何測算玻璃化溫度吧

1、動態(tài)力學性能分析（DMA）法
聚合物的粘彈性反映在應變滯后相位角上。當溫度由低到高變化并通過玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，材料內(nèi)部聚合物的結(jié)構形態(tài)發(fā)生變化，與分子結(jié)構形態(tài)相關的粘彈性也隨之變化。這種變化反映在損耗模量、阻尼系數(shù)和儲能模量上。振動頻率為1Hz。在-60和-30°C之間，儲能模量的減小和阻尼系數(shù)的峰值對應于材料內(nèi)部結(jié)構的變化。相應的溫度即為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。
2、折光率法
充分利用高分子聚合物在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度先后折光率的改變，找到造成這些變化的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
3、膨脹計法
在膨脹計內(nèi)裝進一定量的受測聚合物，利用抽真空的辦法在負壓下將會對受測聚合物失去溶解作用的惰性液體注人膨脹計內(nèi)，之后在油浴中用相應的升溫速率對膨脹計升溫，記載惰性液體柱高度隨溫度的變化。因為高分子聚合物在玻璃化溫度先后體積的突變，因而惰性液體柱高度-溫度曲線上相對應有折點。折點相應的氣溫即是受測聚合物的玻璃化溫度。
4、核磁共振
核磁共振法（NMR）溫度上升后，分子運動加速，質(zhì)子環(huán)境被平均化，共振光譜線變窄。到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，Tg時光譜線的寬度有很大的變化。充分利用這個現(xiàn)象，可以使用核磁共振儀，通過對比其光譜線的辦法獲得高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
5、氣溫-變形法
在加熱爐或環(huán)境箱內(nèi)對高分子聚合物的試樣施用恒定載荷；記載不一樣溫度范圍的溫度-變形曲線。相似于膨脹計法，找到曲線上面的折點相對應的氣溫，即是：玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
6、差示掃描量熱分析法（DSC）
目前用于玻璃化溫度測定的熱分析方法大多為差熱分析（DTA）和差示掃描量熱分析法（DSC）。以DSC為例子，當氣溫不斷升高，利用高分子聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，DSC曲線上面的基線向吸熱方向移動。將轉(zhuǎn)變前后的基線延長，兩線之間的垂直距離為階差ΔJ，在ΔJ/2處找到C點，C點相對應的溫度值即是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。

今天，小編就給大家介紹到這里了，如有疑問，歡迎致電咨詢小編！