Kluczowa różnica - temperatura zeszklenia a temperatura topnienia
Badanie właściwości termicznych elastomerów jest niezbędne do podjęcia decyzji o ich ostatecznym zastosowaniu i parametrach procesu produkcyjnego. Właściwości termiczne elastomerów można zbadać za pomocą różnych parametrów testowych, takich jak temperatury przejścia, użyteczny zakres temperatur, pojemność cieplna, przewodność cieplna, zależność właściwości mechanicznych od temperatury i współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej. Istnieją dwa rodzaje parametrów temperatury, które podlegają temperaturom przejścia, a mianowicie temperatura zeszklenia (T g) i temperatura topnienia (T m). W przemyśle polimerowym temperatury te służą do identyfikacji materiałów i ich parametrów jakościowych. Temperaturę przejścia polimerów można ocenić bardzo dokładnie za pomocą zaawansowanych instrumentów, takich jak dynamiczny analizator mechaniczny (DMA) i różnicowy kalorymetr skaningowy (DSC). W temperaturze zeszklenia odwracalna zmiana fazy z lepkiej na szklistą lub odwrotnie zachodzi w bezpostaciowych obszarach polimeru w wyniku zmiany temperatury, podczas gdy w temperaturze topnienia, krystaliczne lub półkrystaliczne obszary polimeru zmieniają się w stała faza bezpostaciowa. Jest to kluczowa różnica między temperaturą zeszklenia a temperaturą topnienia.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest temperatura zeszklenia
3. Co to jest temperatura topnienia
4. Porównanie obok siebie - temperatura zeszklenia a temperatura topnienia w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to jest temperatura zeszklenia?
Temperatura zeszklenia jest temperaturą, w której lepki lub gumowaty stan amorficznego lub półkrystalicznego polimeru zmienia się w kruchy, szklisty stan. To jest odwracalne przejście. Poniżej temperatur zeszklenia polimery są twarde i sztywne jak szkło. Powyżej temperatury zeszklenia polimery wykazują właściwości lepkie lub gumowate przy mniejszej sztywności. Przemiana szklista jest reakcją drugiego rzędu, ponieważ następuje zmiana w pochodnych. Zmiany w polimerze powyżej i poniżej zachodzą z powodu ruchu cząsteczek w wyniku zmian energii. Na tę temperaturę duży wpływ ma struktura cząsteczek. Ponadto zależy to również od częstotliwości cyklicznego odkształcania, wpływu składników mieszanki, takich jak plastyfikatory, wypełniacze itp., Oraz szybkości zmian temperatury.
Rysunek 01: Gęstość w temperaturze
Zgodnie z obserwacjami doświadczalnymi stwierdzono, że w polimerze symetrycznym temperatura zeszklenia jest równa połowie jego temperatury topnienia, natomiast w polimerze niesymetrycznym temperatura zeszklenia wynosi 2/3 jego wartości topnienia (w stopniach Kelvina). Jednak te zależności nie są uniwersalne i mają odchylenia w wielu polimerach. Przejście szkliste jest ważne dla określenia zakresu roboczego polimeru, oceny elastyczności i charakteru odpowiedzi na naprężenia mechaniczne.
Co to jest temperatura topnienia?
Topienie jest kolejnym ważnym parametrem przemian termicznych w polimerach. Zwykle temperatura topnienia jest temperaturą, w której zachodzi przemiana fazowa; na przykład ciało stałe w ciecz lub ciecz w parę.
Rysunek 02: Topienie
Jednakże, jeśli chodzi o polimery, temperatura topnienia jest temperaturą, w której zachodzi przejście z fazy krystalicznej lub półkrystalicznej do stałej fazy amorficznej. Topienie jest reakcją endotermiczną pierwszego rzędu. Entalpię topnienia polimeru można wykorzystać do obliczenia stopnia krystaliczności, biorąc pod uwagę, że znana jest entalpia topnienia 100% tego samego polimeru. Znajomość temperatury topnienia jest również bardzo ważna, ponieważ daje wyobrażenie o zakresie roboczym polimeru.
Jaka jest różnica między temperaturą zeszklenia a temperaturą topnienia?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Temperatura zeszklenia a temperatura topnienia |
|
| Temperatura zeszklenia to temperatura, w której lepki lub gumowaty stan amorficznego lub półkrystalicznego polimeru zmienia się w kruchy, szklisty stan. | Temperatura zeszklenia to temperatura, w której lepki lub gumowaty stan amorficznego lub półkrystalicznego polimeru zmienia się w kruchy, szklisty stan. |
| Kolejność reakcji | |
| Przemiana szklista jest reakcją drugiego rzędu. | Topienie jest reakcją pierwszego rzędu. |
| Powyżej Tg lub T m | |
| Obszary amorficzne stają się gumowate, mniej sztywne i niekruche | Obszary krystaliczne przekształcają się w stałe obszary amorficzne. |
| Poniżej T g lub T m | |
| Obszary amorficzne stają się szkliste, sztywne i kruche. | Stabilne regiony krystaliczne |
| Relacja (zgodnie z obserwacjami eksperymentalnymi) | |
| Tg = 1/2 Tm (dla symetrycznych polimerów) | Tg = 2/3 Tm (dla niesymetrycznych polimerów) |
Podsumowanie - Temperatura zeszklenia a temperatura topnienia
Zarówno temperatura zeszklenia, jak i temperatura topnienia są bardzo ważnymi właściwościami przejścia termicznego polimerów. Powyżej temperatury zeszklenia polimery mają właściwości gumowate, natomiast poniżej tej temperatury mają właściwości szkliste. W bezpostaciowych polimerach następuje zeszklenie. Topienie to zmiana fazy z krystalicznej na stałą bezpostaciową. Temperatura topnienia jest ważna przy obliczaniu stopnia krystaliczności. Obie wartości temperatur są niezwykle przydatne do określenia jakości i zakresu roboczego polimerów.
Pobierz wersję PDF z temperaturą zeszklenia a temperaturą topnienia
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj. Różnica między temperaturą zeszklenia a temperaturą topnienia
