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PVP玻璃化温度
发布时间: 2020-06-08
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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