Fő különbség – üvegátmeneti hőmérséklet vs olvadási hőmérséklet
Az elasztomerek termikus tulajdonságainak vizsgálata elengedhetetlen a végső alkalmazási és gyártási folyamat paramétereinek eldöntéséhez. Az elasztomerek termikus tulajdonságai különböző vizsgálati paraméterek segítségével vizsgálhatók, mint például átmeneti hőmérsékletek, hasznos hőmérséklet-tartomány, hőkapacitás, hővezető képesség, a mechanikai tulajdonságok hőmérsékletfüggése és a lineáris hőtágulási együttható. Kétféle hőmérsékleti paraméter tartozik az átmeneti hőmérsékletek közé, nevezetesen az üvegesedési hőmérséklet (Tg) és az olvadási hőmérséklet (Tm). A polimeriparban ezeket a hőmérsékleteket használják az anyagok és azok minőségi paramétereinek azonosítására. A polimerek átmeneti hőmérséklete nagyon pontosan megbecsülhető olyan fejlett műszerekkel, mint a dinamikus mechanikai analizátor (DMA) és a differenciális pásztázó kaloriméter (DSC). Üvegesedési hőmérsékleten a polimer amorf tartományaiban a hőmérséklet változása miatt reverzibilis fázisváltozás viszkózusról üvegesre vagy fordítva, míg olvadási hőmérsékleten a polimer kristályos vagy félkristályos részei szilárd amorf fázis. Ez a legfontosabb különbség az üvegesedési hőmérséklet és az olvadási hőmérséklet között.
Mi az üvegátmeneti hőmérséklet?
Az üvegesedési hőmérséklet az a hőmérséklet, amelyen az amorf vagy félig kristályos polimer viszkózus vagy gumiszerű állapota rideg, üveges állapotba változik. Ez egy visszafordítható átmenet. Üvegesedési hőmérséklet alatt a polimerek kemények és merevek, mint az üveg. Üvegesedési hőmérséklet felett a polimerek viszkózus vagy gumiszerű tulajdonságokat mutatnak, kisebb merevséggel. Az üvegesedés egy másodrendű reakció, mivel a származékok megváltoznak. A fenti és lenti polimer változásai az energiaváltozások miatti molekulamozgás következtében következnek be. Ezt a hőmérsékletet nagymértékben befolyásolja a molekulák szerkezete. Ezenkívül függ a ciklikus deformáció gyakoriságától, az olyan összetevők hatásától, mint a lágyítók, töltőanyagok stb., valamint a hőmérséklet változásának sebességétől.
01. ábra: Sűrűség a hőmérsékleten
Kísérleti megfigyelések szerint egy szimmetrikus polimerben az üvegesedési hőmérséklet az olvadási hőmérsékletének a fele, míg egy aszimmetrikus polimerben az üvegesedési hőmérséklet az olvadáspont 2/3-a (fokokban kifejezve). Kelvin). Ezek az összefüggések azonban nem univerzálisak, és sok polimerben eltérések vannak. Az üvegátmenet fontos a polimer munkatartományának meghatározásához, a rugalmasság és a mechanikai igénybevételre adott válasz jellegének értékeléséhez.
Mi az olvadási hőmérséklet?
Az olvadás a polimerek hőátmeneteinek másik fontos paramétere. Általában az olvadáspont az a hőmérséklet, amelyen fázisátalakulás következik be; például szilárdból folyadékba vagy folyékonyból gőzbe.
02. ábra: Olvadás
A polimerek tekintetében azonban az olvadási hőmérséklet az a hőmérséklet, amelyen a kristályos vagy félkristályos fázisból a szilárd amorf fázisba megy át. Az olvadás elsőrendű endoterm reakció. A polimer olvadási entalpiája felhasználható a kristályosság fokának kiszámítására, feltéve, hogy ugyanazon polimer 100%-ának olvadási entalpiája ismert. Az olvadási hőmérséklet ismerete szintén nagyon fontos, mert képet ad a polimer munkatartományáról.
Mi a különbség az üveg átmeneti hőmérséklete és az olvadási hőmérséklet között?
Üvegátmeneti hőmérséklet vs olvadási hőmérséklet |
|
| Az üvegesedési hőmérséklet az a hőmérséklet, amelyen egy amorf vagy félkristályos polimer viszkózus vagy gumiszerű állapota rideg, üveges állapotba változik. | Az üvegesedési hőmérséklet az a hőmérséklet, amelyen egy amorf vagy félkristályos polimer viszkózus vagy gumiszerű állapota rideg, üveges állapotba változik. |
| Reagálási sorrend | |
| Az üvegátmenet egy másodrendű reakció. | Az olvadás elsőrendű reakció. |
| Tg vagy Tm felett | |
| Az amorf régiók gumiszerűvé, kevésbé merevevé és nem törékennyé válnak | A kristályos régiók szilárd amorf régiókká alakulnak. |
| Tg vagy Tm alatt | |
| Az amorf régiók üvegessé, merevevé és törékennyé válnak. | Stabil kristályos régiók |
| Kapcsolat (kísérleti megfigyelések szerint) | |
| Tg=1/2 Tm (szimmetrikus polimerekhez) | Tg=2/3 Tm (aszimmetrikus polimerekhez) |
Összefoglaló – Üvegátmeneti hőmérséklet vs olvadási hőmérséklet
Mind az üvegesedési, mind az olvadási hőmérséklet nagyon fontos hőátmeneti tulajdonsága a polimereknek. Üvegesedési hőmérséklet felett a polimerek gumiszerű tulajdonságokkal rendelkeznek, míg e hőmérséklet alatt üveges tulajdonságokkal rendelkeznek. Üvegesedés az amorf polimerekben megy végbe. Az olvadás a fázis átalakulása kristályosból szilárd amorf állapotba. Az olvadáspont fontos a kristályosság fokának kiszámításához. Mindkét hőmérsékleti érték rendkívül hasznos a polimerek minőségének és munkatartományának meghatározásához.
Az üveg átmeneti hőmérséklete és olvadási hőmérséklete PDF-verziójának letöltése
Letöltheti ennek a cikknek a PDF-verzióját, és offline célokra használhatja az idézet jegyzetének megfelelően. Kérjük, töltse le a PDF verziót innen: Különbség az üveg átmeneti hőmérséklete és az olvadási hőmérséklet között
