一、术语和定义
高聚物在一定压力下，制品的形变状态与温度变化存在关系。温度较低时，高聚物呈现刚性，在外力作用下形变很小，状态类似玻璃，称为玻璃态。升温至特定区间后，在外力作用下形变明显；而在接下来一定温度区间内，随温度升高形变变化又相对稳定，整个过程被称为高弹态。温度进一步升高至高聚物形成黏性流体，形变不能恢复，便称为黏流态。
一般情况下，玻璃态向高弹态的转变叫做玻璃化转变，形态转变过程的温度区间称为玻璃化转变温度（Tg）。
涂料作为一种重要的材料，其热性能对其使用性能具有重要影响，尤其是玻璃化转变温度（Tg），它是衡量涂料热稳定性的重要参数之一。涂料的Tg决定了其在不同温度下的力学性能和使用场合。通过测定涂料的Tg，可以了解其耐热性、柔韧性等性质，对涂料的配方优化及应用具有重要意义。
二、相关标准
GB/T 19466.2-2004《塑料 差示扫描量热法(DSC) 第2部分:玻璃化转变温度的测定》
GB/T 27808-2011《热固性粉末涂料用饱和聚酯树脂》中6.9
GB/T 27816-2011《色漆和清漆用漆基 玻璃化转变温度的测定》
三、玻璃化转变温度（Tg）的计算与测定
对于单体的玻璃化转变温度，可以在工具书中查阅；对于均聚物，可以采用FOX公式获得Tg计算值。
需注意的是，玻璃化转变温度的计算与实际温度存在着一定偏差。玻璃化转变温度测定主要方法有：膨胀法、热机械法、差示扫描热法（DSC）、DTA法、动态力学性能分析法（DMA）、核磁共振法（NMR）等。
作为最传统、最常用的测量方法，差示扫描热法（DSC）通过测量试样和参比物的功率差（热流率）与温度的关系，进而得到材料的玻璃化转变温度；动态机械分析法（DMA）是最为灵敏的方法，它对试样施加恒振幅的正弦交变应力，并观察应变随温度或者时间的变化规律，从而计算力学参数、表征弹性体；热机械分析法（TMA）利用探针的高敏感性，测量材料的膨胀系数，根据膨胀系数的变化来测量材料的玻璃化转变温度。
四、玻璃化转变温度（Tg）主要影响因素
1. 分子链柔顺性
分子链柔性越大，玻璃化转变温度越低；反之，刚性越大，则玻璃化转变温度越高。
2. 交联
聚合物分子交联会减少体系的自由体积，分子链运动受阻，柔性降低，玻璃化转变温度随之升高。
3. 分子量
对于分子量相对较小的聚合物，该影响因素明显。当分子量大过一定程度，玻璃化转变温度随分子量的变化就不明显了。
4. 增塑剂
增塑剂对玻璃化转变温度的影响较为明显。涂料体系加入增塑剂之后，元贝较高的玻璃化转变温度会明显降低。
5. 离子键
将离子键引入高分子链中，可以显著提高玻璃化转变温度。
五、玻璃化转变温度的产品应用
以丙烯酸树脂Tg为例，根据涂料品种、性能和特殊性能等综合要求，具体情况如下：
Tg越高，涂膜越硬，抗划伤性能越强，但涂膜往往又容易变脆；同时制漆后，涂膜表干会更好，溶剂释放会更快。此外，Tg越高，树脂反应最终黏度越大，制漆后耐溶剂、耐腐蚀性能越好。
面漆热塑性塑料漆用树脂的Tg一般高于70 ℃；底漆的塑料涂料用树脂Tg则控制在45~60 ℃为宜。
手机、电脑、家用电器等面漆用热塑性丙烯酸金属涂料树脂Tg以90~110 ℃为宜。
ABS塑料涂料综合性能要求高，丙烯酸树脂Tg必须尽可能地高，一般在100~110 ℃为宜；PP塑料底漆改性热塑性丙烯酸树脂Tg以50~65 ℃为宜。
利用多种技术测量涂料的玻璃化转变温度（Tg）具有非常重要的意义，但如前文所述，不同的测试技术得到的测试结果也不尽相同。因此，在产品的质量控制过程中，一定要清楚采用的是哪种测量方法，对于不同测试技术测得的不同结果，也需要认真加以分析判断。
来源：涂料工业
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