Klíčový rozdíl - teplota skelného přechodu vs teplota tání
Zkoumání tepelných vlastností elastomerů je zásadní pro rozhodnutí o jejich konečné aplikaci a parametrech výrobního procesu. Tepelné vlastnosti elastomerů lze zkoumat pomocí různých zkušebních parametrů, jako jsou teploty přechodu, užitečné teplotní rozmezí, tepelná kapacita, tepelná vodivost, teplotní závislost mechanických vlastností a koeficient lineární tepelné roztažnosti. Existují dva typy teplotních parametrů, které spadají pod přechodové teploty, jmenovitě teplota skelného přechodu (T g) a teplota tání (T m). V polymerním průmyslu se tyto teploty používají pro identifikaci materiálů a jejich kvalitativních parametrů. Teplota přechodu polymerů může být velmi přesně stanovena pomocí pokročilých nástrojů, jako je dynamický mechanický analyzátor (DMA) a diferenciální skenovací kalorimetr (DSC). Při teplotě skelného přechodu dochází v amorfních oblastech polymeru k reverzibilní změně fáze z viskózní na sklovitou nebo naopak v důsledku změny teploty, zatímco při teplotě tání se krystalické nebo semikrystalické oblasti polymeru mění na pevná amorfní fáze. Toto je klíčový rozdíl mezi teplotou skelného přechodu a teplotou tání.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je teplota skelného přechodu
3. Co je teplota tání
4. Porovnání vedle sebe - teplota skelného přechodu vs teplota tání ve formě tabulky
5. Shrnutí
Co je teplota skelného přechodu?
Teplota skelného přechodu je teplota, při které se viskózní nebo kaučukový stav amorfního nebo semikrystalického polymeru mění na křehký, sklovitý stav. Toto je reverzibilní přechod. Pod teplotami skelného přechodu jsou polymery tvrdé a tuhé jako sklo. Nad teplotou skelného přechodu vykazují polymery viskózní nebo gumové vlastnosti s menší tuhostí. Skleněný přechod je reakcí druhého řádu, protože dochází ke změně derivátů. Změny polymeru nahoře a dole nastávají v důsledku molekulárního pohybu v důsledku energetických změn. Tato teplota je do značné míry ovlivněna strukturou molekul. Kromě toho to také závisí na frekvenci cyklických deformací, účinku složení přísad, jako jsou změkčovadla, plniva atd., A rychlosti změny teploty.
Obrázek 01: Hustota při teplotě
Podle experimentálních pozorování bylo zjištěno, že u symetrického polymeru je teplota skelného přechodu poloviční než jeho teplota tání, zatímco u nesymetrického polymeru je teplota skelného přechodu 2/3 jeho hodnoty tání (ve stupních Kelvina). Tyto vztahy však nejsou univerzální a mají odchylky v mnoha polymerech. Skleněný přechod je důležitý pro stanovení pracovního rozsahu polymeru, hodnocení pružnosti a povahy reakce na mechanické namáhání.
Co je teplota tání?
Tavení je dalším důležitým parametrem tepelných přechodů v polymerech. Teplota tání je obvykle teplota, při které dochází k fázovému přechodu; například pevná látka na kapalinu nebo kapalina na páru.
Obrázek 02: Tavení
Avšak pokud jde o polymery, teplota tání je teplota, při které dochází k přechodu z krystalické nebo semikrystalické fáze na pevnou amorfní fázi. Tání je endotermní reakce prvního řádu. Entalpie tání polymeru může být použita k výpočtu stupně krystalinity za předpokladu, že je známa entalpie tání 100% stejného polymeru. Znalost teploty tání je také velmi důležitá, protože poskytuje představu o pracovním rozsahu polymeru.
Jaký je rozdíl mezi teplotou skelného přechodu a teplotou tání?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Teplota skelného přechodu vs teplota tání |
|
| Teplota skelného přechodu je teplota, při které se viskózní nebo kaučukový stav amorfního nebo semikrystalického polymeru mění na křehký, sklovitý stav. | Teplota skelného přechodu je teplota, při které se viskózní nebo kaučukový stav amorfního nebo semikrystalického polymeru mění na křehký, sklovitý stav. |
| Pořadí reakce | |
| Skleněný přechod je reakce druhého řádu. | Tání je reakce prvního řádu. |
| Nad T g nebo T m | |
| Amorfní oblasti se stávají kaučukovými, méně tuhými a ne křehkými | Krystalické oblasti se transformují na pevné amorfní oblasti. |
| Pod T g nebo T m | |
| Amorfní oblasti jsou skelné, tuhé a křehké. | Stabilní krystalické oblasti |
| Vztah (podle experimentálních pozorování) | |
| Tg = 1/2 Tm (pro symetrické polymery) | Tg = 2/3 Tm (pro nesymetrické polymery) |
Shrnutí - Teplota skelného přechodu vs Teplota tání
Teplota skelného přechodu i teplota tání jsou velmi důležité vlastnosti polymerů při tepelném přechodu. Nad teplotou skelného přechodu mají polymery gumové vlastnosti, zatímco pod touto teplotou mají vlastnosti skla. Ke skelnému přechodu dochází v amorfních polymerech. Tání je změna fáze z krystalické na pevnou amorfní. Teplota tání je důležitá pro výpočet stupně krystalinity. Obě hodnoty teplot jsou nesmírně užitečné pro stanovení kvality a pracovního rozsahu polymerů.
Stáhněte si PDF verzi teploty skelného přechodu vs teploty tání
Můžete si stáhnout verzi tohoto článku ve formátu PDF a použít jej pro offline účely podle citace. Stáhněte si zde PDF verzi Rozdíl mezi teplotou přechodu skla a teplotou tání
