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玻璃化转变温度和SBS


一、玻璃化转变温度定义
1.从实验现象角度定义玻璃化转变温度: 玻璃化转变温度是指由高弹态转变为玻璃态、玻璃态转变为高弹态所对应的温 度。 2.从测试角度定义玻璃化转变温度 玻璃化转变温度是指高聚物的力学性质(模量、力学损耗) 、热力学性质(比热 容、热膨胀系数、焓) 、电磁性质(介电性、导电性、内耗峰) 、形变(膨胀系数) 、 光学性质(折光指数)等物理性质发生突变点所对应的温度。 如果把玻璃化转变温度看作是一个转变温区,不是一个定值,这样比较容易理 解玻璃化转变现象 二、测定方法 1. 膨胀计法 在膨胀计内装入适量的受测聚合物,通过抽真空的方法在负压下 将对受测聚合物没有溶解作用的惰性液体充入膨胀计内,然后在油浴中以一定的升 温速率对膨胀计加热,记录惰性液体柱高度随温度的变化。由于高分子聚合物在玻 璃化温度前后体积的突变,因此惰性液体柱高度-温度曲线上对应有折点。折点对应 的温度即为受测聚合物的玻璃化温度。 2. 折光率法 利用高分子聚合物在玻璃化转变温度前后折光率的变化,找出导 致这种变化的玻璃化转变温度。 3. 热机械法(温度-变形法) 在加热炉或环境箱内对高分子聚合物的试样施加 恒定载荷;记录不同温度下的温度-变形曲线。类似于膨胀计法,找出曲线上的折点 所对应的温度,即为:玻璃化转变温度。 三、结论 前人做过很多实验, 都观察到同一个现象: 玻璃化转变温度随升温速率升高 (升 温速率>5℃/min)而增大、降温速率(降温速率>5℃/min)增大而增大。

一、SBS 的合成 SBS 的合成:以苯乙烯,丁二烯为单体原料,环己烷为溶剂、n-BuLi 为引发剂、 THF 为活化剂, 无终止阴离子聚合反应,SiCl4 为偶联剂最后加入适量,反应终止加 入防老剂。产品为白色半透明的弹性体。

二、SBS 的玻璃化温度 SBS 的两相分离结构决定了它具有两个玻璃化转变温度,Tg1 为-80℃(聚丁二烯段), Tg2 为 80℃(聚苯乙烯段)。常温下,聚苯乙烯段处于玻璃态,在 SBS 中起物理交联 和增强作用,产生高拉伸强度和高温下的抗拉伸能力,聚丁二烯段处于高弹态,为 SBS 提供高弹性、抗疲劳性能和低温柔性。当温度升高到超过 SBS 的聚苯乙烯段的 玻璃化转变温度(T 象)时,网状结构消失,塑性段开始软化和流动,有利于加工及成 型。当 SBS 熔入沥青后,聚苯乙始段软化并流动,聚丁二烯段吸收沥青的软沥青质 组分,形成海绵状的材料,体积增大许多倍。冷却后,聚苯乙烯段再度硬化,使聚 丁二烯段形成具有弹性的三维网络结构。这种在通常加工温度下呈塑性流动状态, 在常温下无需硫化即成橡胶性能的特点使 SBS 作为道路沥青改性剂具有很好的使用 性能


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