聚氨酯弹性体玻璃化转变温度的影响因素
影响玻璃化转变温度的因素-微课脚本.
各位同学，大家好，今天给大家讲解影响玻璃化转变温度的因素。
Tg 是聚合物链段从冻结到运动的转变温度，而链段运动是通过单键的内旋转即高分子链通过改变其构象来实现的,所以凡是影响高分子链柔性的因素都会影响Tg 。
（第2张PPT ） 如PPT 所示，主要包括：化学结构、其他结构因素和外界条件的影响。
（第3张PPT ）1、化学结构的影响，（1）主链结构：主链化学键的内旋转位垒越低，高分子链的柔性越好， Tg 就越低。
主链结构为-C-C-、-C-N-、-Si-O-、-C-O-等单键的非晶态聚合物，由于分子链可以绕单键内旋转，链的柔性大，所以Tg 较低 。
（第4张PPT ）主链上有孤立双键的柔性好，玻璃化温度低。
例如：顺丁橡胶的Tg 为-95℃，天然橡胶为-73℃，丁苯橡胶为-61℃ （第5张PPT ）主链上引入芳杂环状结构（苯基，联苯基）或共轭双键，分子刚性增大, Tg 升高。
如PC （150℃） ，聚砜，聚苯醚（220℃）它们比相应的脂肪族的Tg 高的多，是耐热性好的工程塑料（第6张PPT ）（2）侧基或侧链① 侧基的极性a.如果侧基在高分子链上的分布不对称，则侧基极性越大，Tg 越高，柔性越差。
当极性基的数量超过一定量时，极性基团之间斥力大于引力，反而使Tg 下降；若侧基能形成氢键，也使Tg 上升。
（第7张PPT ）b.如果极性侧基在高分子链上分布对称，则极性基的静电场相互抵消，因而高聚物有较大的柔性，Tg 较低。
比如：聚氯乙烯的玻璃化转变温度远远高于聚偏二氯乙烯（第8张PPT ）② 侧基(或侧链)的位阻效应和柔顺性a. 刚性的大侧基，会使单键的内旋转受阻，Tg 上升。
（第9张PPT ）b. 长而柔的侧链反而会使 Tg 下降 。
因为侧基越大，柔性也越大，柔性的增加足以补偿体积效应，并且起了“内增塑”作用，使大分子相互之间隔离，减小了分子间力。
（第10张PPT ）（3）构型。
单取代的烯类聚合物的玻璃化温度与它们的等规立构类型无关。
论述影响聚合物玻璃转变的因素
论述影响聚合物玻璃转变的因素
影响聚合物玻璃转变的因素有以下几个：
1. 分子结构：聚合物的分子结构直接影响其玻璃转变温度。
聚合物的分子量越大，分子链之间的相互作用力就越强，玻璃转变温度就越高。
另外，聚合物分子中如果有支链或交联结构，也会提高其玻璃转变温度。
2. 热力学条件：温度和压力是影响聚合物玻璃转变的重要因素。
温度升高会使聚合物分子链具有更大的自由度，降低分子链的相互作用力，从而降低聚合物的玻璃转变温度。
压力的增加会增加分子间的相互作用力，提高玻璃转变温度。
3. 添加剂：添加剂可以改变聚合物的分子结构和性质，进而影响其玻璃转变温度。
例如，添加塑化剂可以使聚合物分子链间的相互作用力减小，降低玻璃转变温度；添加增塑剂可以增加聚合物分子链的柔韧性，改善其玻璃转变行为。
4. 外部应力：外部应力也会影响聚合物的玻璃转变行为。
当聚合物受到拉伸或剪切等外部应力时，分子链之间的相互作用力会减小，玻璃转变温度会降低。
总之，影响聚合物玻璃转变的因素是多样的，包括分子结构、热力学条件、添加剂以及外部应力等。
了解这些因素对聚合物玻璃转变的影响可以帮助我们更好地理解和控制聚合物的性质和用途。
聚氨酯弹性体玻璃化转变温度的影响因素
表!
不同软段类型对 "# 弹性体 ! % 的影响
!4 7 8 9 "# 9 3; 9 3< 聚醚/%& -12/)10/%%0 7 ’0 -12/)10/%,0 7 ’0 -12/)10/%,-. !4 7 8 9 :$ 9 ;$ 9 =$
聚酯/%& -12/)10/%’( -12/)10/%)( -12/)10/%*+
注：软段相对分子质量为 #!!!， 硬段质量分数为 3!> 5 ;!> 。
从表 $ 中看出， 聚醚软段 ! 4 低于聚酯软段的 ， 这是因为醚基比酯基的内聚能小、 极性低， 使得 !4 聚醚高分子间的作用力变小， 所以聚醚型 %& 的 ! 4 较低。 从表 $ 中还可知， 随着软段亚甲基数量的提高， 聚酯和聚醚型 %& 的 ! 4 均降低。说明亚甲基数量 增加， 高分子链柔性好。 $6$ 软段相对分子质量对 "# 弹性体 ! % 的影响 软段相对分子质量是影响 %& 弹性体 ! 4 的主
聚氨酯工业 表&
第 32 卷 二醇扩链剂对 "# 弹性体 ! $ 的影响
玻璃化转变温度 " & $ ’ !A!B8!= 0 ./ 0 .5 0 ,3 0 ,, !()*8!= 0 ,4 0 10 ,2 0 1-
!"# $ ! % +,2,3.+.3-,3--
二醇扩链剂 3 ? ,8丙二醇 3 ? 18丁二醇 3 ? +8戊二醇 3 ? /8己二醇 量分数为 4 ? +C 。
刘凉冰 （山西省化工研究院 摘 太原 !"!!#$）
关于影响高分子材料玻璃化转变温度因素的教学分析
关于影响高分子材料玻璃化转变温度因素的教学分析高分子材料玻璃化转变温度是指在特定温度下，高分子材料从玻璃阶段转变为粘性液态阶段，即从一种固态变成一种液态的温度。
它是高分子材料变形特性的主要衡量指标，在高分子材料的研究、设计和使用中具有重要意义。
高分子材料的玻璃化转变温度是由多种因素共同影响的，下面就这些因素进行分析。
首先，高分子材料的分子量是影响玻璃化转变温度的主要因素之一。
当分子量增大时，高分子材料的玻璃化转变温度也会相应增大，这是因为分子量增大将会导致高分子材料分子间的互相作用增强，这样一来，低温下的分子动力学活动就会变得更加困难，从而增加玻璃化转变温度。
其次，高分子材料的结构也会影响玻璃化转变温度。
一般来说，环状结构的高分子材料的玻璃化转变温度会比线状结构的高分子材料的玻璃化转变温度高，这是因为环状结构具有较强的分子间键合作用，使得低温下分子动力学活动更难，从而提高玻璃化转变温度。
再者，高分子材料的构成元素也会影响玻璃化转变温度。
如果高分子材料包含具有电离作用的离子，则玻璃化转变温度会比普通高分子材料的玻璃化转变温度高，这是因为电离作用会使分子间的键合作用增强，使得低温下分子动力学活动更难实现，从而提高玻璃化转变温度。
最后，高分子材料的折叠程度也会影响玻璃化转变温度。
一般来说，高分子材料的折叠程度越高，玻璃化转变温度也会越高，这是因为折叠程度越高，分子间的键合作用会更加紧密，从而使得低温下的分子动力学活动变得更加困难，从而提高玻璃化转变温度。
综上所述，高分子材料的玻璃化转变温度受多种因素的共同影响，主要有分子量、结构、构成元素和折叠程度等因素。
因此，在高分子材料的设计和使用中，应认真考虑这些因素，以便更好地控制和调整高分子材料的玻璃化转变温度。
氨纶的玻璃化温度
氨纶的玻璃化温度摘要：1.氨纶的玻璃化温度概述2.氨纶的玻璃化温度与氨纶性能的关系3.氨纶的玻璃化温度的影响因素4.氨纶的玻璃化温度的测量方法5.氨纶的玻璃化温度在实际应用中的意义正文：氨纶，即聚氨酯弹性纤维，是一种具有优异弹性和耐磨性的合成纤维。
在氨纶的生产和应用过程中，一个重要的物理性质就是其玻璃化温度。
本文将从氨纶的玻璃化温度的概述、与氨纶性能的关系、影响因素、测量方法以及在实际应用中的意义等方面进行探讨。
首先，氨纶的玻璃化温度是指氨纶在加热过程中，由高弹性的玻璃态转变为高粘度的高弹性或高强度的橡胶态的温度。
这个温度点是氨纶材料从脆硬变为柔软、具有弹性的转折点。
氨纶的玻璃化温度受其分子结构、加工方式、添加剂等因素影响。
其次，氨纶的玻璃化温度与氨纶的性能密切相关。
一般情况下，氨纶的玻璃化温度越高，其耐热性、耐化学品性、耐磨性等性能越好，但弹性、柔软性会相应降低。
反之，氨纶的玻璃化温度越低，其弹性、柔软性会提高，但耐热性、耐化学品性、耐磨性等性能会降低。
因此，在生产氨纶时，需要根据实际需求来调整其玻璃化温度，以获得最佳的性能。
再者，氨纶的玻璃化温度受多种因素影响。
主要包括以下几点：1.分子结构：氨纶分子链的分支、交联度等结构因素会影响其玻璃化温度。
2.加工方式：氨纶的加工方式，如纺丝、拉伸、热定型等，会对其玻璃化温度产生影响。
3.添加剂：氨纶生产过程中加入的添加剂，如抗氧剂、柔软剂等，也会对其玻璃化温度产生影响。
测量氨纶的玻璃化温度一般采用差示扫描量热法（DSC）和热机械分析法（TMA）等方法。
通过这些方法，可以准确地测定氨纶的玻璃化温度，为生产和应用提供依据。
最后，氨纶的玻璃化温度在实际应用中具有重要意义。
掌握氨纶的玻璃化温度，可以优化氨纶的性能，提高其使用寿命和舒适度。
例如，在氨纶纤维的纺织、服装、医疗等领域，根据实际需求选择合适玻璃化温度的氨纶，可以获得更好的使用效果。
综上所述，氨纶的玻璃化温度是影响其性能和应用的关键物理性质。
聚氨酯弹性体玻璃化转变温度的影响因素
表.
两种合成方法对 $% 弹性体 ! & 的影响
玻璃化转变温度 ! ’ ; / 聚酯8"# 聚醚8"# - ,( - ,%
合成方法 一步法 预聚体法
- (& - (%
注： 软段为 "9? 和 ">5@， 相对分子质量均为 .&&&，硬段为 5678 质量分数为 0$) 。 96:，
从表 4 看出， 在聚醚型 "# 弹性体中， 两种合成 方法对 ! ’ 几乎没有影响。而在聚酯型 "# 弹性体 中， 预聚体法比一步法合成的 "# 弹性体 ! ’ 要低一 些。这是因为酯基的较极性大， 一步法聚合聚酯8"# 弹性体时， 软段与硬段相容性要好， 两相分离程度较 差， 所以 ! ’ 略有提高。 / /10 外界因素对 $% 弹性体 ! & 的影响 退火 不论是聚酯或聚醚软段， 还是软段相对分子质 量是 .&&& 或 0&&&， "# 弹性体在 0& * .0&/ 退火时， ［.,］ 几乎对 "# 弹性体的 ! ’ 没影响， 见表 .& 。这表明 退火后 "# 的软段相分离程度没有明显变化。
注： 聚酯 !A!B 相对分子质量为 .---，!()*8)67 预聚体 @": 质
注： 硬段为 )67896:，弹性体的摩尔比 !"#： )67 ; 96: < 3 ; . ; 3； !()*; )67 ; 96: < 3 ; , ; .。
从表 . 可知， " & 随软段相对分子质量的提高而 降低。如 !"# 相对分子质量从 +,- 提高到 ,3-- 时， !"#8!= 的 " & 从 > .+’ 降至 0 1+’ ， " & 相差 4-’ ； !()* 相对分子质量从 /+- 提高到 .5-- 时，!()*8 != 的 " & 从 0 .1’ 降至 0 43’ ， " & 相差 1+’ 。这可 解释为当弹性体中的摩尔比 !"# ; )67 ; 96: < 3 ; . ; 增加软段相对分 3、 !()*; )67 ; 96: < 3 ; , ; . 一定时， 子质量， 也就是增加了软链段的长度， 同时硬段相对 分子质量下降， 软段限制对硬段的作用变小， 从而使 软段与硬段的相容性减弱， 两相分离提高， " & 下降。 由于酯基的极性比醚基大， 两相相容性相对较好， 所 以当软段相对分子质量大于 .--- 时， 聚酯型 " & 的 变化较聚醚大。 !?% 硬段类型对 "# 弹性体 ! $ 的影响 在 != 弹性体中， 由二异氰酸酯与扩链剂构成
影响玻璃化温度的因素有哪些
玻璃化温度的讨论非晶态高聚物从玻璃态到橡胶态，有一个转变——玻璃化转变。
这个转变一般其温度区间不超过几度。
但在转变前后，模量的减少达三个数量级。
在实用上是从硬而脆的固体变成韧性的橡胶。
所以，玻璃化转变是高聚物一个重要的特性。
形成玻璃态的主要原因，可能是高聚物分子结构不对称，不能形成结晶；也可能是没有足够的能量去重排结晶。
而且多数高聚物也只有在特定的条件下方能结晶。
同时高聚物很难形成100%的结晶，总有部分非晶态存在，因此玻璃化转变是高聚物普遍现象，只不过非晶态少的高聚物玻璃化转变不明显。
一，玻璃化转变温度的测定高聚物在玻璃化转变时，除了力学性质有很大变化，其他性质如体积，热力学性质，磁性质等，都有很大变化。
在理论上后面的变化更为重要。
下面就简要介绍：1，体积的变化用膨胀计测定玻璃化温度是最常用的方法。
一般是测定高聚物的比体积对温度的关系．把曲线两端的直线部分外推至交点作为T g(如图1)从图可以看出，玻璃化转变同冷却速率有关：冷却的快。
得出的T g高；冷却的慢，T g就较低。
同样，加热速率或快或慢，T g也或高或低。
产生这种现象的原因是体系没有达到平衡。
但要达到平衡，需要很长的时间(无限长)，这在实验上做不到。
通常采用的标准是每分钟3℃。
测量时．常把试样在封闭体系中加热或冷却，体积的变化通过填充液体的液面升降而读出、这种液体不能和高聚物发生反应或溶解、溶胀，最常用的是水银、也有人用空气作测量的流体，达时可测定压力的变化。
其它与体积有关的性质也可用于测定，加试样的折射系数、X射线的吸收等。
2，热力学方法量热方法也是测定玻璃化温度的常用方法。
在T g时，热焓有明显变化，热容有—个突变。
自从有了差热分析(DTA)和差示扫描量热计后，量热方法变得更为重要。
象体积变化一样，热焓和热容的变化也和速率有关：图2表示比体积（V）和焓(H)对温度的关系，图3表示体膨胀系数和热容对温度的关系，都出现行“滞后”现象。
影响玻璃化温度的因素有哪些
玻璃化温度的讨论非晶态高聚物从玻璃态到橡胶态，有一个转变——玻璃化转变。
这个转变一般其温度区间不超过几度。
但在转变前后，模量的减少达三个数量级。
在实用上是从硬而脆的固体变成韧性的橡胶。
所以，玻璃化转变是高聚物一个重要的特性。
形成玻璃态的主要原因，可能是高聚物分子结构不对称，不能形成结晶；也可能是没有足够的能量去重排结晶。
而且多数高聚物也只有在特定的条件下方能结晶。
同时高聚物很难形成100%的结晶，总有部分非晶态存在，因此玻璃化转变是高聚物普遍现象，只不过非晶态少的高聚物玻璃化转变不明显。
一，玻璃化转变温度的测定高聚物在玻璃化转变时，除了力学性质有很大变化，其他性质如体积，热力学性质，磁性质等，都有很大变化。
在理论上后面的变化更为重要。
下面就简要介绍：1，体积的变化用膨胀计测定玻璃化温度是最常用的方法。
一般是测定高聚物的比体积对温度的关系．把曲线两端的直线部分外推至交点作为T g(如图1)从图可以看出，玻璃化转变同冷却速率有关：冷却的快。
得出的T g高；冷却的慢，T g就较低。
同样，加热速率或快或慢，T g也或高或低。
产生这种现象的原因是体系没有达到平衡。
但要达到平衡，需要很长的时间(无限长)，这在实验上做不到。
通常采用的标准是每分钟3℃。
测量时．常把试样在封闭体系中加热或冷却，体积的变化通过填充液体的液面升降而读出、这种液体不能和高聚物发生反应或溶解、溶胀，最常用的是水银、也有人用空气作测量的流体，达时可测定压力的变化。
其它与体积有关的性质也可用于测定，加试样的折射系数、X射线的吸收等。
2，热力学方法量热方法也是测定玻璃化温度的常用方法。
在T g时，热焓有明显变化，热容有—个突变。
自从有了差热分析(DTA)和差示扫描量热计后，量热方法变得更为重要。
象体积变化一样，热焓和热容的变化也和速率有关：图2表示比体积（V）和焓(H)对温度的关系，图3表示体膨胀系数和热容对温度的关系，都出现行“滞后”现象。