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新型高分子材料

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聚合物温度形变曲线与实际意义

在一定的力学负荷下,高分子材料的形变量与温度的关系称为高聚物的温度-形变曲线(或称热机械曲线)。测定高聚物温度一形变曲线,是研究高分子材料力学状态的重要手段。高分子材料由于其结构单元的多重性而导致了运动单元的多重性,在不同的温度(时间)下可表现出不同的力学行为,因此通过温度—形变测量可以了解高聚物的分子运动与力学性质间的关系,可求得不同分子运动能力区间的特征温度如玻璃化温度、粘流温度、熔点和分解温度等。在实际应用方面,温度—形变曲线可以用来评价高分子材料的耐热性、使用温度范围及加工温度等。

新型高分子材料的种类与性能特点

二. 涂料的基本作用原理 1. 涂料的粘结力和内聚力

一般来说,低级性,高内聚力的物质有很好的机械性质,但粘结力很差。这种氐由于不能粘附在机制上,作为涂料是没有价值的;而内聚物质又常常很难溶解,有低度的内聚就有低度的薄膜强度及薄膜完整性。

内聚力是“向内的”力,粘合力则是“向外的”力。具有高度“向内”李的物质就不再有更多的粘合力。这个问题景观十分简单,但却集中了涂料工作者们的主要研究经历。另一个相关的问题是收缩,当溶剂和水蒸发时,高分子薄膜必须收缩;当不饱和聚酯或环氧树脂涂料应用时要发生聚合,也就是固化。高分子固化时伴有随着收缩,收缩引起的张力,破坏了粘合,造成薄膜从机制上剥离。假如粘合力很强,它就能和收缩平衡。颜料和其他填充剂,特别是无机化合物也有相同的作用。

2. 涂料的固化机理

涂料的固化机理有是那种类型,一种是物理机理,其余两种是化学机理,分述如下 (1) 物理机理干燥

只靠涂料中液体(溶剂或分散相)蒸发而得到干硬

涂膜的干燥过程称为物理机理干燥。高聚物在制成涂料时已经具有较大的分子量,失去溶剂后就变硬而不粘,在干燥过程中,高聚物不发生化学反应。 (2) 涂料与空气中的氧反应

氧与干性植物油或其他不饱和化合物交联

固化,产生游离基引起聚合反应,水分也能和异氰酸酯发生缩聚反应。这两种反应都能得到减料的涂膜,所以在贮存期间,涂料罐必须密封良好,与空气隔绝。 (3) 涂料组分间的反应使其交联固化 涂料在贮存器件必须保持化学上稳

定,固化反应必须要求发生在涂料施工以后进行。为了达到这个目的,可有两种方法。第一种方法是采用将相互发生反应的组分分罐包装,在使用时现用现配,但有时这种方法在施工时比较麻烦。因此也有用溶剂将两种组分充分稀释,使其相互间的反应进行的十分缓慢。而当涂料施工后,溶剂挥发而使反应性组分的浓度提高,反应才能很快进行,当然这种涂料贮存期是不会很长的。另一种方法是选用在常温下互不发生发硬,而只有在高温下或受辐射时才发生反应的组分。不论哪种方法,这种交联型涂料的反应性组分一般是粘性的,分子量较小的聚合物或简单化合物,它们只有在施工后发生交联反应才能变为硬干的涂膜。 三. 无机涂料的组成及作用

涂料的材料尽管其组成各不相同,但其配置原理和基本组成大体相同。无机涂料一般有三部分组成: 无机粘结剂(基料)-成膜物质 无机涂料 无机颜料 着色颜料 体质颜料(填料)辅助添加剂 1. 粘结剂

也成基料或成膜物质,是构成涂料的基础。它决定了涂料的基本特性,能使涂料牢固附着于被涂物表面上形成连续薄膜,俗称涂膜。无机涂料的成膜物较广泛使用的有碱金属硅酸盐,金属的酸式磷酸盐和硅溶胶等,应根据对涂料性能的要求选择合适的粘结剂。

2. 颜料

颜料可以分着色颜料和体质颜料两部分。本社不能单独成膜,它主要用于着色和改善涂膜性能,增强涂膜的保护,撞死和防锈作用;亦可降低涂料的成本,对涂膜外观,硬度,强度和操作性能都有影响。所以不同种类,粒径,配合比例等的选择是很重要的。无机着色颜料有氧化锌,钛白粉,铬黄,铁蓝,铬绿,氧化铁红,炭黑等;体质颜料有滑石粉,碳酸钙,硫酸钡等。 3. 辅助添加剂

辅助添加剂有:固化剂,催化剂,流平剂,防结皮剂,增塑剂,抗静电剂,紫外光吸收剂,热稳定剂等。这些少量助剂,可明显提高涂料性能和使用价值,在成膜基料形成涂膜过程中起着重要和特定作用。 四. 涂料配方的基础知识

在涂料制造过程中,首先要正确选择合适的组分,使每种组分本身的性能满足涂料的使用要求,然后要拟定各组分的相对比例,这就是配方设计的内容,着手进行配方设计时,一般将采取三个步骤: ① 根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料; ② 根据施工要求和已选定的基料树脂来确定溶剂和稀释剂; ③ 据顶是否需要加入其它助剂及助剂的类型。

色素的配方在选定了合适的组分之后,决定涂料特性的最重要的二因素是颜料体积浓度。

颜料体力你那个度==涂料中颜料和填料突击/非挥发分体积

非挥发分——包括基料树脂,颜料和填料等。溶液的组成影响涂料的干燥时间,成膜性能和使用特性,同时,它对控制盒改进涂料的粘度及流平性也有极大的作用。 当前,涂料工业已得到极大的发展,据不完全统计,现有涂料品种已逾万众,而新的涂料品种还在不断的涌现与开发之中,要注意讨论所有涂料配方是不可能的,主要是掌握配方设计的基本原理。

由于底材的使用环境不同,故对涂膜的性能也提出种种不同的要求(如防锈,耐酸,碱性及装饰性等)。而涂料配方中各组分的用量对涂料的使用性能(如流平性,干燥性等)和涂膜性能(如光泽,硬度等)产生极大的影响。所以,欲获得一个符合使用要求的涂料新配方是一个复杂的研究课题,根据一些基本知识,原理所涉及的涂料配方,还需进行必要的试验,然后才能确定是否真正符合使用要求。

新型高分子材料

聚合物温度形变曲线与实际意义在一定的力学负荷下,高分子材料的形变量与温度的关系称为高聚物的温度-形变曲线(或称热机械曲线)。测定高聚物温度一形变曲线,是研究高分子材料力学状态的重要手段。高分子材料由于其结构单元的多重性而导致了运动单元的多重性,在不同的温度(时间)下可表现出不同的力学行为,因此通过温度—形变测量可以了解高聚物的分子运动与力学性质间的关系,可求得不同分子运动能力
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