由以上的图表可知,PEG的热活性随分子量的增大而增大。且表明热活性范围的Tm与Tc在室温附近,且有一定的差值,Tm与Tc的差值越大调温效果越好,而且具有较大的热焓值,表明热调节程度较大,故选择分子量为1000的PEG进行试验。
3·2·2PEG共混比对膜热活性的影响
利用PEG所特有的热活性,将PEG与防水透湿涂层剂进行共混,加入适当的交联剂交联,赋予涂层膜耐久的热性能。涂层膜原膜和共混不同比例的PEG的涂层膜的DSC曲线与相应的热活性参数见下面的表2和图8,图9和图10。
表2 PEGl000不同共混比对膜热活性的影响
注:Hf*、Hc*为折算成交联PEG的热焓值
涂层剂原膜DSC曲线未见任何吸收放热峰,可见原膜不存在热活性。当共混PEG后,从共混比例为15%和20%的谱图中出现了吸收熔融峰和放热晶峰(冷却结晶峰),赋予涂层膜一定的热活性。且测试膜是经过一定的洗涤处理的,热活性的保持也又一次证明原本水溶性的PEG发生了交联。
由上表可知,不同比例的PEG1000都具有较高的热焓值,以20%比例为最高,且熔融温度和结晶温度存在一定的范围内,这一温度范围正好与我们生活环境的变化温度相吻合,如在夏天,膜能熔融吸热,排湿去热,冬天能结晶放热,挡风保温。
另外,从数据上看出,当PEG与交联剂发生交联后,与纯PEG比较,热焓值减小,熔融温度和结晶温度都发生了减小和偏移,如熔融热由纯物质的150.38J/g变为99.24J/g,结晶热由137.26J/g变为94.88J/g。这可能由于PEG大分子链的结构被破坏,形成了复杂的线型或网状结构,同时PEG大分子的超分子结构也发生了变化,结晶和取向的变化使其结晶变难,故结晶温度降低,热活性参数都发生了变化,热焓值降低。同时随着PEG共混比的增加,热焓值增大,交联PEG相当于PU中的软段,软段比例的增加,随温度的变化而产生的软段的运动也加剧,产生的热效应也越大。
3·2·3PEG分子量对膜热活性的影响
以上分析已经明确,PEG的分子量越大,其热活性越大,将其共混入涂层膜中也是如此。
表3 PEG分子量对膜热性能的影响
由表中可知,随分子量的增大,交联PEG的热活性也发生变化,随着PEG分子量的增加,PEG共混膜的热效应趋于明显,熔融温度和结晶温度升高,由于分子量大,分子链柔性好,易于结晶,显示较好的热活性。
3·2·4透湿性和热性能的协同作用
将PEG共混涂层膜在不同的环境温度下平行试验测定其透湿性。结果如图11所示