1,2-丙二醇水溶液玻璃化转变与结构松弛

摘要

为了考察水含量对1,2-丙二醇水溶液玻璃化转变和结构松弛参数的影响,用差示扫描量热法(DSC),测量了5种高浓度1,2-丙二醇水溶液(60%、70%、80%、90%、100%,w)玻璃化转变区域的表观比热容.用5种降温速率(1、2、5、10、20 K·min-1)和10 K·min-1的升温速率获得玻璃化转变的相关参数.玻璃化转变温度分析结果表明,虽然水含量增加能从总体上降低体系的玻璃化转变温度,但与纯羟基类多元醇相比,水对1,2-丙二醇的增塑作用并不显著.结构松弛活化能计算结果表明,体系水含量的增加能明显降低结构松弛活化能.脆度分析结果表明,随着体系水含量增加,动力学脆度逐渐降低,但热力学脆度是先升高后降低,在80%左右达到最大值.结构松弛协同重排域计算结果表明,当浓度由60%增加至100%时,玻璃化转变特征长度由2.79 nm增加至3.57 nm.