Belangrijkste verschil - Glasovergangstemperatuur versus smelttemperatuur
Onderzoek naar de thermische eigenschappen van elastomeren is essentieel om hun uiteindelijke toepassing en parameters voor het productieproces te bepalen. De thermische eigenschappen van elastomeren kunnen worden onderzocht met behulp van verschillende testparameters zoals overgangstemperaturen, nuttig temperatuurbereik, warmtecapaciteit, thermische geleidbaarheid, temperatuurafhankelijkheid van mechanische eigenschappen en lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt. Er zijn twee soorten temperatuurparameters die onder overgangstemperaturen vallen, namelijk glasovergangstemperatuur (T g) en smelttemperatuur (T m). In de polymeerindustrie worden deze temperaturen gebruikt voor de identificatie van materialen en hun kwaliteitsparameters. De overgangstemperatuur van polymeren kan zeer nauwkeurig worden bepaald met behulp van geavanceerde instrumenten zoals dynamische mechanische analysator (DMA) en differentiële scanning calorimeter (DSC). Bij glasovergangstemperatuur treedt een omkeerbare faseverandering op van viskeus naar glasachtig of vice versa in de amorfe gebieden van het polymeer als gevolg van een temperatuurverandering, terwijl bij smelttemperatuur de kristallijne of semi-kristallijne gebieden van een polymeer veranderen in een vaste amorfe fase. Dit is het belangrijkste verschil tussen glasovergangstemperatuur en smelttemperatuur.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is glasovergangstemperatuur
3. Wat is smelttemperatuur
4. Vergelijking zij aan zij - glasovergangstemperatuur versus smelttemperatuur in tabelvorm
5. Samenvatting
Wat is de glasovergangstemperatuur?
De glasovergangstemperatuur is de temperatuur waarbij een viskeuze of rubberachtige toestand van een amorf of semi-kristallijn polymeer verandert in een brosse, glasachtige toestand. Dit is een omkeerbare overgang. Onder glasovergangstemperaturen zijn polymeren hard en stijf zoals glas. Boven de glasovergangstemperatuur vertonen polymeren stroperige of rubberachtige eigenschappen met minder stijfheid. Glasovergang is een tweede orde reactie omdat er een verandering in de derivaten is. De veranderingen in polymeer boven en onder treden op als gevolg van de moleculaire beweging als gevolg van energieveranderingen. Deze temperatuur wordt sterk beïnvloed door de structuur van de moleculen. Bovendien hangt het ook af van de frequentie van cyclische vervorming, het effect van samengestelde ingrediënten zoals weekmakers, vulstoffen, enz., En de snelheid waarmee de temperatuur verandert.
Figuur 01: Dichtheid op temperatuur
Uit experimentele waarnemingen blijkt dat in een symmetrisch polymeer de glasovergangstemperatuur de helft is van de smelttemperatuur, terwijl in een asymmetrisch polymeer de glasovergangstemperatuur 2/3 is van de smeltwaarde (in graden Kelvin). Deze relaties zijn echter niet universeel en vertonen afwijkingen in veel polymeren. Glasovergang is belangrijk om het werkbereik van polymeer te bepalen, waarbij de flexibiliteit en de aard van de reactie op mechanische spanning worden beoordeeld.
Wat is de smelttemperatuur?
Smelten is een andere belangrijke parameter van thermische overgangen in polymeren. Meestal is de smelttemperatuur de temperatuur waarbij een faseovergang plaatsvindt; bijvoorbeeld vast naar vloeistof of vloeistof naar damp.
Figuur 02: Smelten
Voor polymeren is de smelttemperatuur echter een temperatuur waarbij een overgang plaatsvindt van een kristallijne of semi-kristallijne fase naar een vaste amorfe fase. Smelten is een endotherme reactie van de eerste orde. De smeltenthalpie van het polymeer kan worden gebruikt om de kristalliniteitsgraad te berekenen, aangezien de smeltenthalpie van 100% van hetzelfde polymeer bekend is. Het kennen van de smelttemperatuur is ook erg belangrijk, omdat het een idee geeft over het werkbereik van een polymeer.
Wat is het verschil tussen glasovergangstemperatuur en smelttemperatuur?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Glasovergangstemperatuur versus smelttemperatuur |
|
| De glasovergangstemperatuur is de temperatuur waarbij een viskeuze of rubberachtige toestand van een amorf of semi-kristallijn polymeer verandert in een brosse, glasachtige toestand. | De glasovergangstemperatuur is de temperatuur waarbij een viskeuze of rubberachtige toestand van een amorf of semi-kristallijn polymeer verandert in een brosse, glasachtige toestand. |
| Volgorde van reactie | |
| Glasovergang is een reactie van de tweede orde. | Smelten is een eerste orde reactie. |
| Boven T g of T m | |
| Amorfe gebieden worden rubberachtig, minder stijf en niet broos | Kristallijne gebieden veranderen in vaste amorfe gebieden. |
| Onder T g of T m | |
| Amorfe gebieden worden glazig, stijf en broos. | Stabiele kristallijne gebieden |
| Relatie (volgens experimentele waarnemingen) | |
| Tg = 1/2 Tm (voor symmetrische polymeren) | Tg = 2/3 Tm (voor asymmetrische polymeren) |
Samenvatting - Glasovergangstemperatuur versus smelttemperatuur
Zowel glasovergangs- als smelttemperaturen zijn zeer belangrijke thermische overgangseigenschappen van polymeren. Boven de glasovergangstemperatuur hebben polymeren rubberachtige eigenschappen, terwijl ze onder deze temperatuur glaseigenschappen hebben. Glasovergang vindt plaats in amorfe polymeren. Smelten is de fase-overgang van kristallijn naar vast amorf. De smelttemperatuur is belangrijk om de kristalliniteitsgraad te berekenen. Beide temperatuurwaarden zijn uiterst nuttig om de kwaliteit en het werkbereik van polymeren te bepalen.
Download de pdf-versie van glasovergangstemperatuur versus smelttemperatuur
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en voor offline doeleinden gebruiken volgens de citatienota. Download hier de pdf-versie. Verschil tussen glasovergangstemperatuur en smelttemperatuur
