Përkufizimi i temperaturës së tranzicionit të qelqit
Temperatura e Kalimit të Qelqtë (Tg) është temperatura në të cilën një polimer ndryshon nga një gjendje elastike në një gjendje qelqore. I referohet temperaturës së kalimit të një polimeri amorf (duke përfshirë pjesën jo kristalore në një polimer kristalor) nga një gjendje qelqore në një gjendje shumë elastike ose nga e dyta në të parën. Është temperatura më e ulët në të cilën segmentet makromolekulare të polimerëve amorfë mund të lëvizin lirisht. Zakonisht përfaqësohet nga Tg. Ndryshon në varësi të metodës dhe kushteve të matjes.
Ky është një tregues i rëndësishëm i performancës së polimerëve. Mbi këtë temperaturë, polimeri tregon elasticitet; nën këtë temperaturë, polimeri tregon brishtësi. Duhet të merret në konsideratë kur përdoret si plastikë, gome, fibra sintetike, etj. Për shembull, temperatura e tranzicionit të qelqit të klorurit të polivinilit është 80°C. Megjithatë, nuk është kufiri i sipërm i temperaturës së punës së produktit. Për shembull, temperatura e punës së gomës duhet të jetë mbi temperaturën e tranzicionit të qelqit, përndryshe ajo do të humbasë elasticitetin e saj të lartë.
Meqenëse lloji i polimerit ruan ende natyrën e tij, emulsioni ka edhe një temperaturë tranzicioni qelqi, e cila është një tregues i fortësisë së filmit të veshjes të formuar nga emulsioni polimer. Emulsioni me një temperaturë të lartë tranzicioni qelqi ka një shtresë me fortësi të lartë, shkëlqim të lartë, rezistencë të mirë ndaj njollave dhe nuk ndotet lehtë, dhe vetitë e tjera mekanike të tij janë përkatësisht më të mira. Megjithatë, temperatura e tranzicionit qelqi dhe temperatura minimale e formimit të filmit janë gjithashtu të larta, gjë që sjell probleme të caktuara në përdorim në temperatura të ulëta. Kjo është një kontradiktë, dhe kur emulsioni polimer arrin një temperaturë të caktuar tranzicioni qelqi, shumë nga vetitë e tij do të ndryshojnë në mënyrë të rëndësishme, kështu që temperatura e përshtatshme e tranzicionit qelqi duhet të kontrollohet. Sa i përket llaçit të modifikuar me polimer, sa më e lartë të jetë temperatura e tranzicionit qelqi, aq më e lartë është forca e shtypjes së llaçit të modifikuar. Sa më e ulët të jetë temperatura e tranzicionit qelqi, aq më e mirë është performanca në temperaturë të ulët e llaçit të modifikuar.
Përcaktimi i temperaturës minimale të formimit të filmit
Temperatura minimale e formimit të filmit është e rëndësishmetregues i llaçit të përzier të thatë
MFFT i referohet temperaturës minimale në të cilën grimcat e polimerit në emulsion kanë lëvizshmëri të mjaftueshme për t'u aglomeruar me njëra-tjetrën për të formuar një film të vazhdueshëm. Në procesin e formimit të një filmi të vazhdueshëm veshjeje nga emulsioni polimer, grimcat e polimerit duhet të formojnë një rregullim të ngushtë. Prandaj, përveç shpërndarjes së mirë të emulsionit, kushtet për formimin e një filmi të vazhdueshëm përfshijnë edhe deformimin e grimcave të polimerit. Kjo do të thotë, kur presioni kapilar i ujit gjeneron presion të konsiderueshëm midis grimcave sferike, sa më afër të jenë të vendosura grimcat sferike, aq më e madhe është rritja e presionit.
Kur grimcat bien në kontakt me njëra-tjetrën, presioni i gjeneruar nga avullimi i ujit i detyron grimcat të shtrydhen dhe të deformohen për t'u lidhur me njëra-tjetrën për të formuar një film veshjeje. Natyrisht, për emulsionet me agjentë relativisht të fortë, shumica e grimcave polimerike janë rrëshira termoplastike, sa më e ulët të jetë temperatura, aq më e madhe është fortësia dhe aq më e vështirë do të jetë deformimi, kështu që ekziston problemi i temperaturës minimale të formimit të filmit. Kjo do të thotë, nën një temperaturë të caktuar, pasi uji në emulsion avullohet, grimcat polimerike janë ende në një gjendje diskrete dhe nuk mund të integrohen. Prandaj, emulsioni nuk mund të formojë një shtresë të vazhdueshme uniforme për shkak të avullimit të ujit; dhe mbi këtë temperaturë specifike, kur uji avullohet, molekulat në secilën grimcë polimeri do të depërtojnë, shpërndahen, deformohen dhe grumbullohen për të formuar një film transparent të vazhdueshëm. Ky kufi i poshtëm i temperaturës në të cilën mund të formohet filmi quhet temperatura minimale e formimit të filmit.
MFFT është një tregues i rëndësishëm iemulsion polimeri, dhe është veçanërisht e rëndësishme të përdoret emulsioni gjatë stinëve me temperatura të ulëta. Marrja e masave të duhura mund të bëjë që emulsioni polimer të ketë një temperaturë minimale të formimit të filmit që përmbush kërkesat e përdorimit. Për shembull, shtimi i një plastifikuesi në emulsion mund ta zbusë polimerin dhe ta ulë ndjeshëm temperaturën minimale të formimit të filmit të emulsionit, ose të rregullojë temperaturën minimale të formimit të filmit. Emulsionet polimerike më të larta përdorin aditivë, etj.
MFFT-ja e Longou-sëPluhur lateksi i ridispersueshëm VAEështë përgjithësisht midis 0°C dhe 10°C, më e zakonshme është 5°C. Në këtë temperaturë,pluhur polimeriparaqet një film të vazhdueshëm. Përkundrazi, nën këtë temperaturë, filmi i pluhurit polimer të ridispersueshëm nuk është më i vazhdueshëm dhe prishet. Prandaj, temperatura minimale e formimit të filmit është një tregues që përfaqëson temperaturën e ndërtimit të projektit. Në përgjithësi, sa më e ulët të jetë temperatura minimale e formimit të filmit, aq më e mirë është punueshmëria.
Dallimet midis Tg dhe MFFT
1. Temperatura e tranzicionit të qelqit, temperatura në të cilën një substancë zbutet. Kryesisht i referohet temperaturës në të cilën polimerët amorfë fillojnë të zbuten. Nuk lidhet vetëm me strukturën e polimerit, por edhe me peshën e tij molekulare.
2. Pika e zbutjes
Sipas forcave të ndryshme të lëvizjes së polimerëve, shumica e materialeve polimerike zakonisht mund të jenë në katër gjendjet fizike (ose gjendjet mekanike) si më poshtë: gjendje qelqore, gjendje viskoelastike, gjendje shumë elastike (gjendje gome) dhe gjendje rrjedhjeje viskoze. Tranzicioni i qelqit është kalimi midis gjendjes shumë elastike dhe gjendjes qelqore. Nga një perspektivë e strukturës molekulare, temperatura e tranzicionit të qelqit është një fenomen relaksimi i pjesës amorfe të polimerit nga gjendja e ngrirë në gjendjen e shkrirë, ndryshe nga faza. Gjatë transformimit ka nxehtësi të ndryshimit të fazës, kështu që është një transformim i fazës sekondare (i quajtur transformim primar në mekanikën dinamike të polimerëve). Nën temperaturën e tranzicionit të qelqit, polimeri është në gjendje qelqi, dhe zinxhirët dhe segmentet molekulare nuk mund të lëvizin. Vetëm atomet (ose grupet) që përbëjnë molekulat vibrojnë në pozicionet e tyre të ekuilibrit; ndërsa në temperaturën e tranzicionit të qelqit, megjithëse zinxhirët molekularë nuk mund të lëvizin, segmentet e zinxhirit fillojnë të lëvizin, duke treguar veti të larta elastike. Nëse temperatura rritet përsëri, i gjithë zinxhiri molekular do të lëvizë dhe do të tregojë veti të rrjedhjes viskoze. Temperatura e tranzicionit të qelqit (Tg) është një veti e rëndësishme fizike e polimerëve amorfë.
Temperatura e tranzicionit të qelqit është një nga temperaturat karakteristike të polimerëve. Duke marrë temperaturën e tranzicionit të qelqit si kufi, polimerët shfaqin veti të ndryshme fizike: nën temperaturën e tranzicionit të qelqit, materiali polimer është plastik; mbi temperaturën e tranzicionit të qelqit, materiali polimer është gome. Nga perspektiva e aplikimeve inxhinierike, kufiri i sipërm i temperaturës së përdorimit të plastikës inxhinierike të temperaturës së tranzicionit të qelqit është kufiri i poshtëm i përdorimit të gomës ose elastomerëve.
Koha e postimit: 04 Janar 2024