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弹性建筑乳胶漆的弹性机理

弹性建筑乳胶漆的弹性机理

弹性乳胶漆在干燥成膜后所形成的涂膜,是一种由作为成膜物质的高聚物和颜料、填料增强体等所组成的复合材料。由于高聚物具有黏弹性,所以涂膜这种复合材料也具有黏弹性。
高聚物由于温度不同而呈现3种力学状态–玻璃态、橡胶态和黏流态。玻璃化转变温度Tg是高聚物的特征指标。当高聚物在其玻璃化温度以下时,处于玻璃态,变成坚硬的固体,没有弹性,一般的涂膜基本就是这种情况。当高聚物在其玻璃化温度以上时,处于橡胶态,此时所呈现的力学性能是高弹性。弹性乳胶漆就是基于高聚物的这一力学性能而制成的。也可以说.弹性乳胶漆就是将使用温度置于成膜物质的橡胶态平台上的bob娱乐体育官方入口 。
由于涂膜使用温度是客观存在的,是人们无法改变的,所以要使涂膜的使用温度高于高聚物的玻璃化温度,惟一的方法就是降低成膜物质高聚物的玻璃化温度。所以说,生产弹性乳胶漆的乳液是玻璃化温度很低的弹性高聚物。比如说,有的甚至低至-45℃。不仅涂膜的最低使用温度要高于Tg,而且最高使用温度也必须在橡胶态平台上,而一年内最高温度和最低温度差约40-50℃ ,这就要求高聚物有一个足够宽的橡胶态平台。
此外,选择作为弹性乳胶漆的成膜物质,应既软又韧,弹性模量低,极限强度适中,延伸率高。
Wicks认为国,把玻璃化温度作为柔性和脆性的分界点是错误的。柔性和脆性的分界点是脆化温度Tb,而不是玻璃化温度Tg。在Tb以下,聚合物是脆的;在Tb和Tg之间,聚合物是硬而可延展的;在Tg 以上,聚合物是软的。
脆化温度(brittleness temperature)是塑料、橡胶在规定的冲击条件下出现脆性破坏的温度,是表征耐寒性的一个重要指标。
不同热塑性聚合物的Tg和Tb差别很大。聚苯乙烯的Tb比Tg约低10℃,而双酚A聚碳酸酯的Tb 比Tg低350℃。聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯的Tb和Tg,有的是很接近的,而有的差别较大,如下表所列。表下面的图是它们的脆化温度。
从上图可以看出,这些聚合物的脆化温度先是随着烷基碳原子数的增加而下降,到达最低点后,又随烷基碳原子数的增加而升高。聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯分别以八碳酯和十二碳醋为最低。一旦烷基异构化,其脆化温度就高于正烷基酯。一些聚丙烯酸酯和其异构体的玻璃化温度及脆化温度可见上表。
据此估计,弹性乳液聚合物的Tb约比Tg低10℃,具体视其组成和结构而定。这也就是说,当使用温度在Tg以下约10℃内时,弹性乳胶漆涂膜不是脆的,而是硬而有延展的。

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