尼龙扎带的玻璃化转变温度

尼龙扎带的玻璃化转变温度，我们在上一篇文章“浅析尼龙扎带的热性能”中简单介绍过。玻璃化转变温度（Tg）是无定形聚合物的一种物理性质。在此温度下，聚合物经历从硬质、玻璃状物质转变为柔软、橡胶状物质的转变。Tg 是聚合物行为的一个重要特征。它标志着物理和机械性能发生巨大变化的区域。

低于Tg

在低于Tg的温度下，材料处于”玻璃态” – 它是刚性和脆性的。由于这些温度下的动能低，聚合物链不能自由移动，所以材料的行为更像玻璃而不是橡胶或液体。

当温度升高并超过Tg时，聚合物进入”橡胶态”。增加的热能使聚合物链开始滑动，导致了弹性和柔韧性的增加。换句话说，材料变得更软、更易弯曲。

玻璃化转变温度的单位是：

摄氏度 (°C)

华氏度 (°F)

开尔文 (K)

每种塑料都有其特定的玻璃化转变温度，这是一个对材料进行特性描述的重要参数。因此，我们经常在热分析中确定玻璃化转变温度，以便对塑料在受热作用下的尺寸稳定性等进行评估。

例如，弹性体仅在橡胶弹性范围内使用，即在玻璃化转变温度以上。相反，非晶态热塑性塑料如聚酰胺（尼龙）仅在玻璃化转变温度（Tg）以下使用。PS：如上文中我们知道PA66的Tg温度在50℃左右。

提高Tg可以使聚合物在处理（如成型、加工等）和溶解（如在使用过程中或回收过程中）时表现得更好。
玻璃化转变温度的改变也会影响体积、断裂时的伸长率和弹性模量(Young’s Modulus)，我们会在以后的文章中一一像您讲解到。这些都是描述材料机械性能的重要参数，对于评估和预测材料在实际应用中的性能至关重要。
通过测量和调整Tg，我们可以优化聚合物的性质，以满足特定的应用需求。

不同的聚合物制成的尼龙扎带有不同的化学结构，其玻璃化转变温度（Tg）也会有所不同。

对于直链聚合物来说，随着分子量的增加，链端浓度会降低。这将导致链端区域的自由体积减小，从而使Tg升高。

交联的增加会减少聚合物的活动性。这会导致自由体积减少，从而使Tg升高。

塑化剂可以增加聚合物链之间的自由体积，使得它们彼此分隔开来。这样，聚合物链在较低的温度下就能相互滑动，从而导致玻璃化转变温度Tg降低，韧性增加。

湿度的增加会在聚合物链之间形成氢键。这些键会增加链结构之间的距离，从而增加自由体积并降低Tg。

主要有以下三种测试方法：

差示扫描量热法(DSC)

差热分析(DTA)

动态力学分析(DMA)

不同聚酰胺的玻璃化转变温度