définition de la température de transition vitreuse
La température de transition vitreuse (Tg) est la température à laquelle un polymère passe d'un état élastique à un état vitreux. Elle désigne la température de transition d'un polymère amorphe (y compris la partie non cristalline d'un polymère cristallin) de l'état vitreux à un état hautement élastique, ou inversement. C'est la température la plus basse à laquelle les segments macromoléculaires des polymères amorphes peuvent se déplacer librement. Elle est généralement notée Tg. Sa valeur varie selon la méthode et les conditions de mesure.
Il s'agit d'un indicateur de performance important pour les polymères. Au-dessus de cette température, le polymère présente une élasticité ; en dessous, il devient cassant. Ce paramètre doit être pris en compte lors de l'utilisation de polymères tels que les plastiques, le caoutchouc ou les fibres synthétiques. Par exemple, la température de transition vitreuse du polychlorure de vinyle (PVC) est de 80 °C. Cependant, elle ne constitue pas la limite supérieure de la température d'utilisation du produit. Ainsi, la température d'utilisation du caoutchouc doit impérativement être supérieure à sa température de transition vitreuse, sans quoi il perdra son élasticité.
Comme le polymère conserve sa nature, l'émulsion possède une température de transition vitreuse, qui détermine la dureté du film de revêtement. Une émulsion à haute température de transition vitreuse offre un revêtement très dur, brillant, résistant aux taches et peu salissant, avec des propriétés mécaniques supérieures. Cependant, cette température élevée, ainsi que la température minimale de formation du film, peuvent poser problème à basse température. Il s'agit d'une contradiction : lorsque l'émulsion atteint une certaine température de transition vitreuse, nombre de ses propriétés changent significativement. Il est donc essentiel de contrôler cette température. Concernant les mortiers modifiés par polymères, plus la température de transition vitreuse est élevée, meilleure est la résistance à la compression du mortier. Inversement, plus elle est basse, meilleures sont les performances du mortier à basse température.
Définition de la température minimale de formation du film
La température minimale de formation de film est un paramètre important.indicateur de mortier sec mélangé
La MFFT désigne la température minimale à laquelle les particules de polymère en émulsion présentent une mobilité suffisante pour s'agglomérer et former un film continu. Lors de la formation d'un film de revêtement continu à partir d'une émulsion de polymère, les particules doivent s'agencer de manière compacte. Par conséquent, outre une bonne dispersion de l'émulsion, la déformation des particules est également une condition nécessaire à la formation d'un film continu. En effet, lorsque la pression capillaire de l'eau génère une pression importante entre les particules sphériques, cette pression augmente d'autant plus que les particules sont proches les unes des autres.
Lorsque les particules entrent en contact, la pression générée par l'évaporation de l'eau les contraint à se comprimer et à se déformer, ce qui provoque leur liaison et la formation d'un film de revêtement. Dans les émulsions contenant des agents relativement durs, la plupart des particules polymères étant des résines thermoplastiques, plus la température est basse, plus la dureté est élevée et plus la déformation est difficile. Il existe donc un problème de température minimale de formation du film. En effet, en dessous d'une certaine température, après l'évaporation de l'eau de l'émulsion, les particules polymères restent isolées et ne peuvent s'agréger. L'émulsion ne peut donc pas former un revêtement continu et uniforme. Au-dessus de cette température spécifique, lorsque l'eau s'évapore, les molécules de chaque particule polymère pénètrent, diffusent, se déforment et s'agrègent pour former un film transparent et continu. Cette limite inférieure de température à laquelle un film peut se former est appelée température minimale de formation du film.
La MFFT est un indicateur important deémulsion de polymèreIl est particulièrement important d'utiliser une émulsion par temps froid. Des mesures appropriées permettent d'obtenir une émulsion polymère dont la température minimale de formation de film soit conforme aux exigences d'utilisation. Par exemple, l'ajout d'un plastifiant à l'émulsion permet d'assouplir le polymère et de réduire significativement la température minimale de formation de film, ou encore d'ajuster cette température. Les émulsions polymères plus concentrées utilisent des additifs, etc.
La MFFT de LongouPoudre de latex redispersible VAELa température se situe généralement entre 0 °C et 10 °C, la valeur la plus courante étant de 5 °C. À cette température,poudre polymèreIl se forme un film continu. En revanche, en dessous de cette température, le film de poudre polymère redispersible n'est plus continu et se rompt. Par conséquent, la température minimale de formation du film est un indicateur de la température optimale de mise en œuvre. De manière générale, plus cette température est basse, meilleure est la maniabilité du produit.
Différences entre Tg et MFFT
1. Température de transition vitreuse : température à laquelle une substance se ramollit. Elle concerne principalement la température à laquelle les polymères amorphes commencent à se ramollir. Elle est liée non seulement à la structure du polymère, mais aussi à sa masse moléculaire.
2. Point de ramollissement
Selon les différentes forces de mouvement des polymères, la plupart des matériaux polymères peuvent généralement se trouver dans les quatre états physiques (ou états mécaniques) suivants : état vitreux, état viscoélastique, état hautement élastique (état caoutchouteux) et état d'écoulement visqueux. La transition vitreuse est la transition entre l'état hautement élastique et l'état vitreux. Du point de vue de la structure moléculaire, la température de transition vitreuse correspond à un phénomène de relaxation de la partie amorphe du polymère, passant de l'état figé à l'état dégelé, contrairement à une transition de phase. Cette transformation s'accompagne d'un dégagement de chaleur, il s'agit donc d'une transformation de phase secondaire (appelée transformation primaire en mécanique dynamique des polymères). En dessous de la température de transition vitreuse, le polymère est à l'état vitreux : les chaînes et segments moléculaires sont immobiles. Seuls les atomes (ou groupes) constituant les molécules vibrent à leur position d'équilibre. À la température de transition vitreuse, bien que les chaînes moléculaires soient immobiles, les segments de chaîne commencent à se déplacer, ce qui leur confère des propriétés hautement élastiques. Si la température augmente à nouveau, la chaîne moléculaire entière se met en mouvement, et le polymère présente alors des propriétés d'écoulement visqueux. La température de transition vitreuse (Tg) est une propriété physique importante des polymères amorphes.
La température de transition vitreuse est une température caractéristique des polymères. En prenant cette température comme limite, les polymères présentent des propriétés physiques différentes : en dessous de cette température, le polymère est plastique ; au-dessus, il est caoutchouteux. Du point de vue des applications techniques, la limite supérieure d'utilisation des plastiques techniques à transition vitreuse correspond à la limite inférieure d'utilisation du caoutchouc ou des élastomères.
Date de publication : 4 janvier 2024