Разница между температурой стеклования и температурой плавления

Ключевая разница - температура стеклования и температура плавления
 

Исследование тепловых свойств эластомеров необходимо для определения их окончательного применения и параметров процесса производства. Тепловые свойства эластомеров можно исследовать с использованием различных параметров испытаний, таких как температуры перехода, полезный температурный диапазон, теплоемкость, теплопроводность, температурная зависимость механических свойств и коэффициент линейного теплового расширения. Есть два типа температурных параметров, которые подпадают под температуры перехода, а именно, температура стеклования (T_грамм) и температура плавления (T_м). 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 (DMA) и дифференциальный сканирующий калориметр (DSC).. При температуре стеклования происходит обратимое изменение фазы от вязкого до стеклообразного или наоборот происходит в аморфных областях полимера из-за изменения температуры, тогда как при температуре плавления кристаллические или полукристаллические области полимера переходят в твердую аморфную фазу. 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. Сравнение бок о бок - температура стеклования и температура плавления в табличной форме
5. Резюме

Что такое температура стеклования?

Температура стеклования представляет собой температуру, при которой вязкое или эластичное состояние аморфного или полукристаллического полимера превращается в хрупкое стеклообразное состояние. Это обратимый переход. Ниже температуры стеклования полимеры твердые и жесткие, как стекло. Выше температуры стеклования полимеры проявляют вязкие или резиновые свойства с меньшей жесткостью. Стеклование является реакцией второго порядка, поскольку происходит изменение производных. Изменения в полимере выше и ниже происходят из-за молекулярного движения из-за изменений энергии. Эта температура сильно зависит от структуры молекул. Кроме того, это также зависит от частоты циклической деформации, влияния компонентов ингредиентов, таких как пластификаторы, наполнители и т. Д., И скорости изменения температуры.

Рисунок 01: Плотность в зависимости от температуры

В соответствии с экспериментальными наблюдениями было обнаружено, 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 температуры плавления (в градусах Кельвина). Однако эти соотношения не являются универсальными 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 является еще одним важным параметром тепловых переходов в полимерах. Обычно температура плавления - это температура, при которой происходит фазовый переход; например, твердое вещество в жидкость или жидкость в пар.

Рисунок 02: Таяние

Однако в отношении полимеров температура плавления представляет собой температуру, при которой происходит переход от кристаллической или полукристаллической фазы к твердой аморфной фазе. Плавление - эндотермическая реакция первого порядка. Энтальпию плавления полимера можно использовать для расчета степени кристалличности, учитывая, что энтальпия плавления 100% того же полимера известна. Знание температуры плавления также очень важно, поскольку дает представление о рабочем диапазоне полимера..

В чем разница между температурой стеклования и температурой плавления?

Температура стеклования против 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 - реакция второго порядка.	Таяние - реакция первого порядка.
Выше Tграмм или Tм
Аморфные области становятся эластичными, менее жесткими и не хрупкими	Кристаллические области превращаются в твердые аморфные области.
Ниже Тграмм или Tм
Аморфные области становятся стеклообразными, жесткими и ломкими.	Стабильные кристаллические области
Отношения (согласно экспериментальным наблюдениям)
Tg = 1/2 Tm (для симметричных полимеров)	Tg = 2/3 Тм (для несимметричных полимеров)

Резюме - Температура стеклования и температура плавления

И температура стеклования, и температуры плавления являются очень важными свойствами термического перехода полимеров. Выше температуры стеклования полимеры имеют резиновые свойства, тогда как ниже этой температуры они имеют свойства стекла. Стеклование происходит в аморфных полимерах. Плавление - это изменение фазы от кристаллического до твердого аморфного. Температура плавления важна для расчета степени кристалличности. Оба значения температуры чрезвычайно полезны для определения качества и рабочего диапазона полимеров..

Скачать PDF-версию температуры стеклования и температуры плавления

Вы можете скачать PDF версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме, как указано в примечании. Пожалуйста, загрузите PDF версию здесь Разница между температурой стеклования и температурой плавления

Ссылка:

1. Адамс, Роберт Д. и соавт. Структурные клеевые соединения в технике. Чепмен и Холл, 1997.
2. Говарикер В. Р., Вишванатан Н. В., Шридхар Дж. Полимерная наука. New Age International, 1986.
3. Розато, Дональд В. и Марлен Дж. Розато. Краткая энциклопедия пластмасс. Springer Science & Business Media, 2000.

Изображение предоставлено:

1. «Плотность в зависимости от температуры». Автор Booyabazooka из английской Википедии (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Черный и серый лед» (CC0) через PEXELS