Razlika između temperature prijelaza stakla i temperature taljenja
Share
Ključna razlika - Temperatura stakla na prijelazu u odnosu na temperaturu taljenja
Ispitivanje toplinskih svojstava elastomera od presudne je važnosti za odlučivanje o njihovoj konačnoj primjeni i parametrima procesa proizvodnje. Toplinska svojstva elastomera mogu se ispitati korištenjem različitih ispitnih parametara kao što su temperatura prijelaza, korisni temperaturni raspon, toplinski kapacitet, toplinska vodljivost, temperaturna ovisnost mehaničkih svojstava i koeficijent linearnog toplinskog širenja. Postoje dvije vrste temperaturnih parametara koji dolaze pod temperaturu prijelaza, naime, temperatura stakla (Tg) i temperatura topljenja (Tm). U polimernoj industriji ove se temperature koriste za identificiranje materijala i njihovih parametara kvalitete. Temperatura prijelaza polimera može se procijeniti vrlo precizno pomoću naprednih instrumenata poput dinamičkog mehaničkog analizatora (DMA) i diferencijalnog skenirajućeg kalorimetra (DSC). Pri temperaturi stakla dolazi do reverzibilne promjene faze iz viskozne u staklenu ili obratno nastaje u amorfnim regijama polimera zbog promjene temperature, dok se pri temperaturi taljenja kristalne ili polukristalne regije polimera mijenjaju u čvrstu amorfnu fazu. Ovo je ključna razlika između temperature stakla i temperature taljenja.
SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je temperatura prijelaza stakla
3. Što je temperatura taljenja
4. Usporedna usporedba - Temperatura prijelaza stakla prema temperaturi taljenja u tabličnom obliku
5. Sažetak
Što je temperatura prijelaza stakla?
Temperatura staklenog prijelaza je temperatura pri kojoj se viskozno ili gumeno stanje amorfnog ili polukristalnog polimera mijenja u krhko, stakleno stanje. Ovo je reverzibilan prijelaz. Ispod temperature stakla, polimeri su tvrdi i kruti poput stakla. Iznad temperature stakla, polimeri pokazuju viskozna ili gumena svojstva s manjom čvrstinom. Prijelaz stakla je reakcija drugog reda jer dolazi do promjene derivata. Promjene polimera iznad i ispod nastaju uslijed gibanja molekula uslijed promjena energije. Na tu temperaturu uvelike utječe struktura molekula. Štoviše, to također ovisi o učestalosti cikličke deformacije, učinku složenih sastojaka poput plastifikatora, punila itd. I brzini promjene temperature.
Slika 01: Gustoća na temperaturi
Prema eksperimentalnim opažanjima, ustanovljeno je da je u simetričnom polimeru temperatura stakla na polovici njegove temperature taljenja, dok je u nesimetričnom polimeru temperatura stakla 2/3 njegove vrijednosti taljenja (u stupnjevima Kelvina). Međutim, ti odnosi nisu univerzalni i imaju odstupanja u mnogim polimerima. Prijelaz staklom važan je za određivanje radnog raspona polimera, procjenjujući fleksibilnost i prirodu reakcije na mehanički stres.
Što je temperatura taljenja?
Taljenje je još jedan važan parametar toplinskih prijelaza u polimerima. Obično je temperatura topljenja temperatura pri kojoj dolazi do faznog prijelaza; na primjer, kruta do tekuća ili tekuća do para.
Slika 02: Taljenje
Međutim, što se tiče polimera, temperatura taljenja je temperatura pri kojoj se odvija prijelaz iz kristalne ili polukristalne faze u čvrstu amorfnu fazu. Taljenje je endotermička reakcija prvog reda. Entalpija taljenja polimera može se upotrijebiti za izračunavanje stupnja kristalnosti s obzirom na to da je poznata entalpija taljenja od 100% istog polimera. Poznavanje temperature taljenja također je vrlo važno jer daje predodžbu o radnom području polimera.
Koja je razlika između temperature prijelaza stakla i temperature taljenja?
Temperatura prijelaza stakla u odnosu na temperaturu taljenja | |
| Temperatura stakla je temperatura pri kojoj se viskozno ili gumeno stanje amorfnog ili polukristalnog polimera mijenja u krhko, staklasto stanje. | Temperatura stakla je temperatura pri kojoj se viskozno ili gumeno stanje amorfnog ili polukristalnog polimera mijenja u krhko, staklasto stanje. |
| Redoslijed reakcije | |
| Prijelaz stakla je reakcija drugog reda. | Taljenje je reakcija prvog reda. |
| Iznad Tg ili Tm | |
| Amorfne regije postaju gumene, manje krute i nisu krhke | Kristalne regije pretvaraju se u čvrste amorfne regije. |
| Ispod Tg ili Tm | |
| Amorfne regije postaju staklene, krute i krhke. | Stabilne kristalne regije |
| Odnos (prema eksperimentalnim opažanjima) | |
| Tg = 1/2 Tm (za simetrične polimere) | Tg = 2/3 Tm (za nesimetrične polimere) |
Sažetak - Temperatura prijelaza stakla u odnosu na temperaturu taljenja
I prijelaz stakla i temperature taljenja vrlo su važna svojstva termičkog prijelaza polimera. Iznad temperature stakla, polimeri imaju gumena svojstva, dok ispod te temperature imaju svojstva stakla. Prijelaz stakla događa se u amorfnim polimerima. Talište je promjena faze iz kristalne u čvrstu amorfnu. Temperatura taljenja važna je za izračunavanje stupnja kristalnosti. Obje vrijednosti temperature su izuzetno korisne za određivanje kvalitete i radnog raspona polimera.
Preuzmite PDF verziju Temperatura prijelaza stakla i temperature taljenja
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti je za izvanmrežne svrhe, prema napomeni. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje Razlika između temperature prijelaza stakla i temperature taljenja
Referenca:
1. Adams, Robert D. i sur. Strukturni ljepljivi spojevi u inženjerstvu. Chapman & Hall, 1997.
2. Gowariker, V. R., Viswanathan, N. V., i Sreedhar, J. Polymer science. New Age International, 1986.
3. Rosato, Donald V. i Marlene G. Rosato. Jedinstvena enciklopedija plastike. Springer Science & Business Media, 2000.
Ljubaznošću slike:
1. "Gustoća temperature" Booyabazooka s engleske Wikipedije (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia
2. "Crni i sivi led" (CC0) putem PEXELS-a
