Cam geçiş sıcaklığı tanımı
Cam Geçiş Sıcaklığı (Tg), bir polimerin elastik halden camsı hale geçtiği sıcaklıktır. Amorf bir polimerin (kristalin bir polimerdeki kristal olmayan kısım da dahil olmak üzere) camsı halden yüksek elastik hale veya ikincisinden birincisine geçiş sıcaklığını ifade eder. Amorf polimerlerin makromoleküler segmentlerinin serbestçe hareket edebildiği en düşük sıcaklıktır. Genellikle Tg ile gösterilir. Ölçüm yöntemine ve koşullarına bağlı olarak farklılık gösterir.
Bu, polimerlerin önemli bir performans göstergesidir. Bu sıcaklığın üzerinde polimer elastikiyet gösterir; bu sıcaklığın altında ise kırılganlık gösterir. Plastik, kauçuk, sentetik elyaf vb. olarak kullanıldığında dikkate alınmalıdır. Örneğin, polivinil klorürün cam geçiş sıcaklığı 80°C'dir. Ancak bu, ürünün çalışma sıcaklığının üst sınırı değildir. Örneğin, kauçuğun çalışma sıcaklığı cam geçiş sıcaklığının üzerinde olmalıdır, aksi takdirde yüksek elastikiyetini kaybeder.
Polimer türü doğasını koruduğu için, emülsiyonun da bir cam geçiş sıcaklığı vardır; bu da polimer emülsiyonu tarafından oluşturulan kaplama filminin sertliğinin bir göstergesidir. Yüksek cam geçiş sıcaklığına sahip emülsiyon, yüksek sertlik, yüksek parlaklık, iyi leke direnci ve kolay kirlenmeme özelliğine sahip bir kaplama oluşturur ve diğer mekanik özellikleri de buna bağlı olarak daha iyidir. Bununla birlikte, cam geçiş sıcaklığı ve minimum film oluşturma sıcaklığı da yüksektir, bu da düşük sıcaklıklarda kullanımda bazı sorunlara yol açar. Bu bir çelişkidir ve polimer emülsiyonu belirli bir cam geçiş sıcaklığına ulaştığında, birçok özelliği önemli ölçüde değişir, bu nedenle uygun cam geçiş sıcaklığı kontrol edilmelidir. Polimer modifiye harç söz konusu olduğunda, cam geçiş sıcaklığı ne kadar yüksekse, modifiye harcın basınç dayanımı o kadar yüksek olur. Cam geçiş sıcaklığı ne kadar düşükse, modifiye harcın düşük sıcaklık performansı o kadar iyi olur.
Minimum film oluşturma sıcaklığı tanımı
Minimum Film Oluşturma Sıcaklığı önemlidir.kuru karışım harcının göstergesi
MFFT, emülsiyondaki polimer parçacıklarının birbirleriyle kümelenerek sürekli bir film oluşturacak kadar yeterli hareketliliğe sahip olduğu minimum sıcaklığı ifade eder. Polimer emülsiyonunun sürekli bir kaplama filmi oluşturma sürecinde, polimer parçacıklarının sıkı bir şekilde paketlenmiş bir düzen oluşturması gerekir. Bu nedenle, emülsiyonun iyi dağılımına ek olarak, sürekli bir film oluşturma koşulları polimer parçacıklarının deformasyonunu da içerir. Yani, suyun kılcal basıncı küresel parçacıklar arasında önemli bir basınç oluşturduğunda, küresel parçacıklar ne kadar yakın düzenlenirse, basınç artışı da o kadar büyük olur.
Parçacıklar birbirleriyle temas ettiğinde, suyun buharlaşmasıyla oluşan basınç, parçacıkları sıkıştırıp deforme ederek birbirine bağlanmalarını ve bir kaplama filmi oluşturmalarını sağlar. Açıkçası, nispeten sert maddeler içeren emülsiyonlarda, polimer parçacıklarının çoğu termoplastik reçinelerdir; sıcaklık ne kadar düşükse, sertlik o kadar yüksek ve deforme olması o kadar zor olur, bu nedenle minimum film oluşturma sıcaklığı sorunu vardır. Yani, belirli bir sıcaklığın altında, emülsiyondaki su buharlaştıktan sonra, polimer parçacıkları hala ayrık haldedir ve bütünleşemezler. Bu nedenle, suyun buharlaşması nedeniyle emülsiyon sürekli ve homojen bir kaplama oluşturamaz; ve bu belirli sıcaklığın üzerinde, su buharlaştığında, her bir polimer parçacığındaki moleküller nüfuz eder, yayılır, deforme olur ve bir araya gelerek sürekli, şeffaf bir film oluşturur. Filmin oluşturulabileceği bu alt sıcaklık sınırına minimum film oluşturma sıcaklığı denir.
MFFT önemli bir göstergedirpolimer emülsiyonuÖzellikle düşük sıcaklık dönemlerinde emülsiyon kullanımı son derece önemlidir. Uygun önlemler alınarak polimer emülsiyonunun kullanım gereksinimlerini karşılayan minimum film oluşturma sıcaklığına sahip olması sağlanabilir. Örneğin, emülsiyona plastikleştirici eklemek polimeri yumuşatarak emülsiyonun minimum film oluşturma sıcaklığını önemli ölçüde düşürebilir veya minimum film oluşturma sıcaklığını ayarlayabilir. Daha yüksek polimer emülsiyonlarında katkı maddeleri vb. kullanılır.
Longou'nun MFFT'siVAE yeniden dağılabilir lateks tozuGenellikle 0°C ile 10°C arasındadır, daha yaygın olanı ise 5°C'dir. Bu sıcaklıkta,polimer tozuBu sıcaklığın üzerinde sürekli bir film oluşur. Aksine, bu sıcaklığın altında, yeniden dağılabilir polimer tozunun filmi artık sürekli değildir ve kırılır. Bu nedenle, minimum film oluşturma sıcaklığı, projenin yapım sıcaklığını temsil eden bir göstergedir. Genel olarak, minimum film oluşturma sıcaklığı ne kadar düşükse, işlenebilirlik o kadar iyidir.
Tg ve MFFT arasındaki farklar
1. Cam geçiş sıcaklığı, bir maddenin yumuşamaya başladığı sıcaklıktır. Esasen amorf polimerlerin yumuşamaya başladığı sıcaklığı ifade eder. Bu sıcaklık sadece polimerin yapısıyla değil, moleküler ağırlığıyla da ilgilidir.
2. Yumuşama noktası
Polimerlerin farklı hareket kuvvetlerine göre, çoğu polimer malzeme genellikle aşağıdaki dört fiziksel (veya mekanik) durumda bulunabilir: camsı durum, viskoelastik durum, yüksek elastik durum (kauçuk durum) ve viskoz akış durumu. Cam geçişi, yüksek elastik durum ile camsı durum arasındaki geçiştir. Moleküler yapı açısından bakıldığında, cam geçiş sıcaklığı, polimerin amorf kısmının donmuş halden çözülmüş hale geçişindeki bir gevşeme olayıdır; faz değişimi sırasında ısı açığa çıkar, bu nedenle ikincil bir faz dönüşümüdür (polimer dinamik mekaniğinde birincil dönüşüm olarak adlandırılır). Cam geçiş sıcaklığının altında, polimer camsı haldedir ve moleküler zincirler ve segmentler hareket edemez. Sadece molekülleri oluşturan atomlar (veya gruplar) denge konumlarında titreşir; cam geçiş sıcaklığında ise moleküler zincirler hareket edemezken, zincir segmentleri hareket etmeye başlar ve yüksek elastik özellikler gösterir. Sıcaklık tekrar yükselirse, tüm moleküler zincir hareket eder ve viskoz akış özellikleri gösterir. Cam geçiş sıcaklığı (Tg), amorf polimerlerin önemli bir fiziksel özelliğidir.
Cam geçiş sıcaklığı, polimerlerin karakteristik sıcaklıklarından biridir. Cam geçiş sıcaklığını sınır olarak alırsak, polimerler farklı fiziksel özellikler sergiler: cam geçiş sıcaklığının altında polimer malzeme plastiktir; cam geçiş sıcaklığının üstünde ise polimer malzeme kauçuktur. Mühendislik uygulamaları açısından bakıldığında, cam geçiş sıcaklığı mühendislik plastiklerinin kullanım sıcaklığının üst sınırı, kauçuk veya elastomerlerin kullanım alt sınırıdır.
Yayın tarihi: 04 Ocak 2024