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PVP玻璃化温度

  • 分类:专业技术知识
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  • 发布时间:2020-06-08 11:34
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【概要描述】Sugiura等测得三个品种的PVP的玻璃化温度Tg为(86±1)℃,且随着PVP中含水量的增加,Tg急剧下降,含水10%时为64℃,含水20%时为20℃。但BASF公司的FHAAF等对玻璃化温度的报道与Sugiura等的结果有着很大的区别,认为PVP的玻璃化温度Tg随着PVP的分子量的增加而递增。

PVP玻璃化温度

【概要描述】Sugiura等测得三个品种的PVP的玻璃化温度Tg为(86±1)℃,且随着PVP中含水量的增加,Tg急剧下降,含水10%时为64℃,含水20%时为20℃。但BASF公司的FHAAF等对玻璃化温度的报道与Sugiura等的结果有着很大的区别,认为PVP的玻璃化温度Tg随着PVP的分子量的增加而递增。

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Sugiura等测得三个品种的PVP的玻璃化温度Tg为(86±1)℃,且随着PVP中含水量的增加,Tg急剧下降,含水10%时为64℃,含水20%时为20℃。但BASF公司的FHAAF等对玻璃化温度的报道与Sugiura等的结果有着很大的区别,认为PVP的玻璃化温度Tg随着PVP的分子量的增加而递增。在分子量达到1000000时,达到最大值在175℃左右,低分子量的PVP的Tg在100℃以下,如图4.1所示。

        图4.1 玻璃转化温度与分子量的关系

 

另外,PVP中的水分含量对其玻璃化温度有着明显的影响。Sugiura和Fuji对不同含水量的PVP的玻璃化温度进行了研究,当PVP中的含水量增加时,玻璃化温度急剧下降,当含水10%时降至64℃,含水20%时降至20℃。Tan等人也系统的研究了PVP的玻璃化温度[16][17],随着含水量的不同,PVP的玻璃化温度在54~175℃之间变化,并推导出了PVP玻璃化温度与含水量的关系:

 

式中:W ——体系中PVP的质量分数;
                ——体系中水的质量分数;
               TgPVP——纯净PVP的玻璃化温度;
               TgH2O——水的玻璃化温度。

 

从上述论述中,可以看出水含量对PVP的玻璃化温度有显著的降低作用,主要是因为一方面水在体系中引入了自由体积,为溶质分子链段运动提供了所需空间;另一方面,水使得聚合链间极强的氢键被破坏,减弱了分子间力,从而使分子链有更大的活动性和更有效的堆砌,使分子和分子链全部冻结所需的温度即Tg降低[18]


      PVP玻璃化温度较高,热塑性较差,不利于热塑性加工,这主要是由于构成PVP分子链的结构单元是强极性的,PVP分子之间存在极强的偶极间吸引力,正是强吸引力作用使得PVP分子聚集体表现为刚醒而缺少柔性,加热温度达不到玻璃化温度时,都主要表现为玻璃态的刚脆而无法进行热塑性加工。但当温度超过玻璃化温度时,PVP转变为熔融态,表现出较高的熔融黏度,同样难以进行热塑性加工。如果需要对其进行热塑性加工时,只有通过共聚或增塑剂改性后进行。



 

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