Разница между температурой стеклования и температурой плавления

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - температура стеклования в зависимости от температуры плавления

Исследование термических свойств эластомеров необходимо для принятия решения об их окончательном применении и параметрах производственного процесса. Тепловые свойства эластомеров можно исследовать с использованием различных параметров испытаний, таких как температуры перехода, полезный диапазон температур, теплоемкость, теплопроводность, температурная зависимость механических свойств и коэффициент линейного теплового расширения. Существует два типа температурных параметров, которые подпадают под температуры перехода, а именно, температура стеклования (T _g) и температура плавления (T _m). В полимерной промышленности эти температуры используются для идентификации материалов и их качественных параметров. Температуру перехода полимеров можно очень точно оценить с помощью современных инструментов, таких как динамический механический анализатор (ДМА) и дифференциальный сканирующий калориметр (ДСК). При температуре стеклования обратимое изменение фазы от вязкой к стекловидной или наоборот происходит в аморфных областях полимера из-за изменения температуры, тогда как при температуре плавления кристаллические или полукристаллические области полимера изменяются на твердая аморфная фаза. Это ключевое различие между температурой стеклования и температурой плавления.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия

2. Что такое температура стеклования

3. Что такое температура плавления

4. Параллельное сравнение - температура стеклования и температура плавления в табличной форме

5. Резюме

Что такое температура стеклования?

Температура стеклования - это температура, при которой вязкое или эластичное состояние аморфного или полукристаллического полимера переходит в хрупкое стеклообразное состояние. Это обратимый переход. Ниже температур стеклования полимеры твердые и жесткие, как стекло. Выше температуры стеклования полимеры проявляют вязкие или эластичные свойства с меньшей жесткостью. Стеклование является реакцией второго порядка, так как происходит изменение производных. Изменения в полимере вверху и внизу происходят из-за молекулярного движения из-за изменений энергии. На эту температуру сильно влияет структура молекул. Более того, это также зависит от частоты циклической деформации, эффекта от добавления ингредиентов, таких как пластификаторы, наполнители и т. Д., И скорости изменения температуры.

Рисунок 01: Плотность в зависимости от температуры

В соответствии с экспериментальными наблюдениями установлено, что в симметричном полимере температура стеклования составляет половину его температуры плавления, в то время как в несимметричном полимере температура стеклования составляет 2/3 от его значения плавления (в градусах Кельвина). Однако эти соотношения не универсальны и имеют отклонения во многих полимерах. Стеклование важно для определения рабочего диапазона полимера, оценки гибкости и характера реакции на механическое напряжение.

Что такое температура плавления?

Плавление - еще один важный параметр тепловых переходов в полимерах. Обычно температура плавления - это температура, при которой происходит фазовый переход; например, от твердого до жидкости или от жидкости до пара.

Рисунок 02: Плавление

Однако, что касается полимеров, температура плавления - это температура, при которой происходит переход от кристаллической или полукристаллической фазы к твердой аморфной фазе. Плавление - это эндотермическая реакция первого порядка. Энтальпию плавления полимера можно использовать для расчета степени кристалличности, учитывая, что энтальпия плавления 100% того же полимера известна. Также очень важно знать температуру плавления, так как она дает представление о рабочем диапазоне полимера.

В чем разница между температурой стеклования и температурой плавления?

Различать статью в середине перед таблицей

Температура стеклования в зависимости от температуры плавления
Температура стеклования - это температура, при которой вязкое или эластичное состояние аморфного или полукристаллического полимера переходит в хрупкое стеклообразное состояние.	Температура стеклования - это температура, при которой вязкое или эластичное состояние аморфного или полукристаллического полимера переходит в хрупкое стеклообразное состояние.
Порядок реакции
Стеклование - это реакция второго порядка.	Плавление - это реакция первого порядка.
Выше T g или T m
Аморфные области становятся эластичными, менее жесткими и не хрупкими.	Кристаллические области переходят в твердые аморфные области.
Ниже T g или T m
Аморфные области становятся стекловидными, жесткими и хрупкими.	Стабильные кристаллические области
Связь (согласно экспериментальным наблюдениям)
Tg = 1/2 Tm (для симметричных полимеров)	Tg = 2/3 Tm (для несимметричных полимеров)

Резюме - Температура стеклования в зависимости от температуры плавления

И температуры стеклования, и температуры плавления являются очень важными свойствами термического перехода полимеров. Выше температуры стеклования полимеры обладают эластичными свойствами, тогда как ниже этой температуры они обладают свойствами стекла. Стеклование происходит в аморфных полимерах. Плавление - это изменение фазы из кристаллической в твердоаморфную. Температура плавления важна для расчета степени кристалличности. Оба значения температуры чрезвычайно полезны для определения качества и рабочего диапазона полимеров.

Скачать PDF-версию зависимости температуры стеклования от температуры плавления

Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь Разница между температурой стеклования и температурой плавления