Definicija temperature steklastega prehoda
Temperatura steklastega prehoda (Tg) je temperatura, pri kateri polimer preide iz elastičnega v steklasto stanje. Nanaša se na temperaturo prehoda amorfnega polimera (vključno z nekristaliničnim delom v kristaliničnem polimeru) iz steklastega stanja v zelo elastično stanje ali iz slednjega v prvo. To je najnižja temperatura, pri kateri se lahko makromolekularni segmenti amorfnih polimerov prosto gibljejo. Običajno jo predstavlja Tg. Razlikuje se glede na merilno metodo in pogoje.
To je pomemben kazalnik delovanja polimerov. Nad to temperaturo polimer kaže elastičnost; pod to temperaturo pa kaže krhkost. To je treba upoštevati pri uporabi kot plastika, guma, sintetična vlakna itd. Na primer, temperatura steklastega prehoda polivinilklorida je 80 °C. Vendar to ni zgornja meja delovne temperature izdelka. Na primer, delovna temperatura gume mora biti nad temperaturo steklastega prehoda, sicer bo izgubila svojo visoko elastičnost.
Ker vrsta polimera še vedno ohranja svojo naravo, ima emulzija tudi temperaturo steklastega prehoda, ki je pokazatelj trdote premaznega filma, ki ga tvori polimerna emulzija. Emulzija z visoko temperaturo steklastega prehoda ima premaz z visoko trdoto, visokim sijajem, dobro odpornostjo na madeže in se ne onesnažuje, poleg tega pa so njene druge mehanske lastnosti ustrezno boljše. Vendar pa sta temperatura steklastega prehoda in najnižja temperatura tvorbe filma prav tako visoki, kar povzroča določene težave pri uporabi pri nizkih temperaturah. To je protislovje, saj se pri doseganju določene temperature steklastega prehoda polimerna emulzija bistveno spremenijo številne njene lastnosti, zato je treba nadzorovati ustrezno temperaturo steklastega prehoda. Kar zadeva malto, modificirano s polimeri, višja kot je temperatura steklastega prehoda, višja je tlačna trdnost modificirane malte. Nižja kot je temperatura steklastega prehoda, boljše so nizkotemperaturne lastnosti modificirane malte.
Definicija minimalne temperature tvorbe filma
Minimalna temperatura tvorbe filma je pomembnaindikator suhe mešane malte
MFFT se nanaša na najnižjo temperaturo, pri kateri imajo polimerni delci v emulziji zadostno gibljivost, da se med seboj aglomerirajo in tvorijo neprekinjen film. Pri tvorbi neprekinjenega premaznega filma s polimerno emulzijo morajo polimerni delci tvoriti tesno zloženo razporeditev. Zato poleg dobre disperzije emulzije pogoji za tvorbo neprekinjenega filma vključujejo tudi deformacijo polimernih delcev. To pomeni, da ko kapilarni tlak vode ustvari znaten tlak med sferičnimi delci, se tlak poveča, bližje ko so sferični delci razporejeni.
Ko delci pridejo v stik drug z drugim, tlak, ki nastane zaradi izhlapevanja vode, sili delce, da se stisnejo in deformirajo, da se med seboj povežejo in tvorijo prevlečni film. Očitno je, da je pri emulzijah z relativno trdimi sredstvi večina polimernih delcev termoplastičnih smol, nižja kot je temperatura, večja je trdota in težje se deformirajo, zato obstaja problem minimalne temperature tvorbe filma. To pomeni, da so pod določeno temperaturo, ko voda v emulziji izhlapi, polimerni delci še vedno v diskretnem stanju in jih ni mogoče integrirati. Zato emulzija zaradi izhlapevanja vode ne more tvoriti neprekinjenega enakomernega premaza; nad to specifično temperaturo, ko voda izhlapi, molekule v vsakem polimernem delcu prodrejo, difundirajo, deformirajo in se združijo, da tvorijo neprekinjen prozoren film. Ta spodnja meja temperature, pri kateri se lahko tvori film, se imenuje minimalna temperatura tvorbe filma.
MFFT je pomemben kazalnikpolimerna emulzija, in še posebej pomembno je, da se emulzija uporablja v obdobjih z nizkimi temperaturami. Z ustreznimi ukrepi lahko dosežemo minimalno temperaturo tvorbe filma v polimerni emulziji, ki ustreza zahtevam uporabe. Na primer, dodajanje mehčala emulziji lahko zmehča polimer in znatno zniža minimalno temperaturo tvorbe filma v emulziji ali prilagodi minimalno temperaturo tvorbe filma. Višje polimerne emulzije uporabljajo dodatke itd.
MFFT LongoujaVAE redisperzibilni lateks v prahuje običajno med 0 °C in 10 °C, pogostejša pa je 5 °C. Pri tej temperaturi jepolimerni prahpredstavlja neprekinjen film. Nasprotno pa pod to temperaturo film redisperzibilnega polimernega prahu ni več neprekinjen in se pretrga. Zato je minimalna temperatura tvorbe filma indikator, ki predstavlja temperaturo gradnje projekta. Na splošno velja, da nižja kot je minimalna temperatura tvorbe filma, boljša je obdelavnost.
Razlike med Tg in MFFT
1. Temperatura steklastega prehoda, temperatura, pri kateri se snov zmehča. Nanaša se predvsem na temperaturo, pri kateri se amorfni polimeri začnejo mehčati. Ni povezana le s strukturo polimera, temveč tudi z njegovo molekulsko maso.
2. Točka mehčanja
Glede na različne sile gibanja polimerov je večina polimernih materialov običajno v naslednjih štirih fizikalnih stanjih (ali mehanskih stanjih): steklasto stanje, viskoelastično stanje, visoko elastično stanje (gumijasto stanje) in stanje viskoznega toka. Steklasti prehod je prehod med visoko elastičnim in steklastim stanjem. Z vidika molekularne strukture je temperatura steklastega prehoda pojav sprostitve amorfnega dela polimera iz zamrznjenega v odtajano stanje, za razliko od faze. Med transformacijo pride do fazne spremembe toplote, zato gre za sekundarno fazno transformacijo (v dinamični mehaniki polimerov imenovano primarna transformacija). Pod temperaturo steklastega prehoda je polimer v steklastem stanju in molekularne verige in segmenti se ne morejo premikati. Samo atomi (ali skupine), ki sestavljajo molekule, vibrirajo v svojih ravnotežnih položajih; pri temperaturi steklastega prehoda se molekularne verige sicer ne morejo premikati, vendar se segmenti verige začnejo premikati in kažejo visoke elastične lastnosti. Če se temperatura ponovno zviša, se bo celotna molekularna veriga premaknila in pokazala lastnosti viskoznega toka. Temperatura steklastega prehoda (Tg) je pomembna fizikalna lastnost amorfnih polimerov.
Temperatura steklastega prehoda je ena od značilnih temperatur polimerov. Če vzamemo temperaturo steklastega prehoda kot mejo, polimeri kažejo različne fizikalne lastnosti: pod temperaturo steklastega prehoda je polimerni material plastika; nad temperaturo steklastega prehoda pa je polimerni material guma. Z vidika inženirskih aplikacij je zgornja meja uporabe inženirskih plastik pri temperaturi steklastega prehoda spodnja meja uporabe gume ali elastomerov.
Čas objave: 4. januar 2024