Різниця між температурою переходу скла та температурою плавлення
Share
Ключова різниця - температура склування та температура плавлення
Дослідження теплових властивостей еластомерів є важливим для вирішення їх остаточного застосування та параметрів технологічного процесу. Теплові властивості еластомерів можна досліджувати, використовуючи різні параметри випробування, такі як температури переходу, корисний температурний діапазон, теплоємність, теплопровідність, температурна залежність механічних властивостей та коефіцієнт лінійного теплового розширення. Існують два типи температурних параметрів, які підпадають під температуру переходу, а саме - температура скляного переходу (Тг) і температура плавлення (Тм). У полімерній промисловості ці температури використовуються для ідентифікації матеріалів та їх параметрів якості. Температуру переходу полімерів можна оцінити дуже точно за допомогою передових інструментів, таких як динамічний механічний аналізатор (DMA) та диференціальний скануючий калориметр (DSC). При температурі скляного переходу оборотна зміна фази від в'язкої до склоподібної або навпаки виникає в аморфних областях полімеру через зміну температури, тоді як при температурі плавлення кристалічна або напівкристалічна ділянки полімеру змінюються на тверду аморфну фазу. Це ключова різниця між температурою склування та температурою плавлення.
ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке температура склування
3. Що таке температура плавлення
4. Порівняльне порівняння - температура склування та температура плавлення в табличній формі
5. Підсумок
Що таке температура склування?
Температура скляного переходу - це температура, при якій в'язкий або гумовий стан аморфного або напівкристалічного полімеру змінюється на крихкий, склоподібний стан. Це оборотний перехід. Нижче температури склування полімери полімери тверді і жорсткі, як скло. Вище температури температури склу полімери проявляють в’язкі або гумові властивості з меншою жорсткістю. Перехід скла - це реакція другого порядку, оскільки відбувається зміна похідних. Зміни полімеру вгорі та внизу відбуваються внаслідок руху молекули через зміни енергії. На цю температуру сильно впливає структура молекул. Більше того, це також залежить від частоти циклічної деформації, впливу таких складових інгредієнтів, як пластифікатори, наповнювачі тощо, та швидкості зміни температури.
Малюнок 01: Щільність по температурі
Відповідно до експериментальних спостережень, встановлено, що в симетричному полімері температура склування становить половину його температури плавлення, тоді як в несиметричному полімері температура склу становить 2/3 його значення плавлення (у градусах Кельвіна). Однак ці відносини не є універсальними і мають відхилення у багатьох полімерах. Перехід скла має важливе значення для визначення робочого діапазону полімеру, оцінки гнучкості та характеру реакції на механічні навантаження.
Що таке температура плавлення?
Плавлення - ще один важливий параметр теплових переходів у полімерах. Зазвичай температура плавлення - це температура, при якій відбувається фазовий перехід; наприклад, тверда до рідкої або рідка до пари.
Малюнок 02: Плавлення
Однак, що стосується полімерів, температура плавлення - це температура, при якій відбувається перехід від кристалічної або напівкристалічної фази до твердої аморфної фази. Плавлення - це ендотермічна реакція першого порядку. Ентальпія плавлення полімеру може бути використана для обчислення ступеня кристалічності, враховуючи, що ентальпія плавлення 100% того ж полімеру відома. Знання температури плавлення також дуже важливо, оскільки дає уявлення про робочий діапазон полімеру.
Яка різниця між температурою склування та температурою плавлення?
Температура переходу скла проти температури плавлення | |
| Температура скляного переходу - це температура, при якій в'язкий або гумовий стан аморфного або напівкристалічного полімеру змінюється на крихкий, склоподібний стан. | Температура скляного переходу - це температура, при якій в'язкий або гумовий стан аморфного або напівкристалічного полімеру змінюється на крихкий, склоподібний стан. |
| Порядок реакції | |
| Перехід скла - це реакція другого порядку. | Плавлення - це реакція першого порядку. |
| Вище Тг або Тм | |
| Аморфні ділянки стають гумистими, менш жорсткими і не крихкими | Кристалічні області перетворюються на тверді аморфні області. |
| Нижче Тг або Тм | |
| Аморфні області стають склоподібними, жорсткими і крихкими. | Стабільні кристалічні області |
| Зв'язок (згідно експериментальних спостережень) | |
| Tg = 1/2 Тм (для симетричних полімерів) | Tg = 2/3 Тм (для несиметричних полімерів) |
Підсумок - Температура переходу скла та температура плавлення
Як температури склування, так і температури плавлення є дуже важливими властивостями термічного переходу полімерів. Вище температури склування полімери мають гумові властивості, тоді як нижче цієї температури вони мають властивості скла. Склоперехід відбувається в аморфних полімерах. Плавлення - це зміна фази від кристалічної до твердої аморфної. Температура плавлення важлива для обчислення ступеня кристалічності. Обидва значення температури надзвичайно корисні для визначення якості та робочого діапазону полімерів.
Завантажити PDF-версію Температура переходу скла та температури плавлення
Ви можете завантажити PDF-версію цієї статті та використовувати її в офлайн-цілях відповідно до примітки. Завантажте тут версію PDF тут Різниця між температурою переходу скла та температурою плавлення
Довідка:
1. Адамс, Роберт Д. та ін. Структурні клейкі з'єднання в техніці. Chapman & Hall, 1997.
2. Gowariker, V. R., Viswanathan, N. V., & Sreedhar, J. Polymer science. New Age International, 1986.
3. Росато, Дональд В. та Розато Марлен Г. Коротка енциклопедія пластики. Springer Science & Business Media, 2000.
Надано зображення:
1. "Щільність температури" Буябазука в англійській Вікіпедії (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. "Чорно-сірий лід" (CC0) через PEXELS
