什么是玻璃化转变温度

元圆教育说 · 2025-01-01 15:35:05

玻璃化转变温度(Glass Transition Temperature,简称Tg)是非晶态或部分结晶聚合材料的一个重要特性参数。它是指无定形区域从玻璃态向高弹态或橡胶态转变的温度。在玻璃化转变温度以下,聚合物处于玻璃态,分子链和链段不能运动,材料表现为刚性;当温度升至玻璃化转变温度时,链段之间开始出现类似液体的相对运动,继续升温后,整个分子链自由运动,表现出黏流性质。

玻璃化转变温度对聚合物材料的加工、使用以及性能等方面具有重要影响。它是高分子材料的一个重要参数,决定了材料在不同温度下的力学性能、热稳定性、化学稳定性等。例如,非晶聚合物的模量在玻璃化转变温度附近会发生显著变化,从玻璃态的极高模量过渡到高弹态的低模量。

玻璃化转变温度与聚合物链段的柔性有很大关系,一般链段越柔,玻璃化转变温度越低,链段刚性越大,玻璃化转变温度越高。此外,玻璃化转变温度也是非晶热塑性塑料使用温度的上限,以及橡胶使用温度的下限。

了解玻璃化转变温度对于预测无定形固体性质随温度变化而发生的重大变化具有重要意义,广泛应用于高分子材料和药物研究。

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