მინის გადასვლის ტემპერატურის განმარტება
მინისებრი გადასვლის ტემპერატურა (Tg) არის ტემპერატურა, რომლის დროსაც პოლიმერი ელასტიური მდგომარეობიდან მინისებრ მდგომარეობაში გადადის. ეს ეხება ამორფული პოლიმერის (კრისტალური პოლიმერის არაკრისტალური ნაწილის ჩათვლით) გადასვლის ტემპერატურას მინისებრი მდგომარეობიდან მაღალელასტიურ მდგომარეობაში ან ამ უკანასკნელიდან პირველში. ეს არის ყველაზე დაბალი ტემპერატურა, რომლის დროსაც ამორფული პოლიმერების მაკრომოლეკულური სეგმენტები თავისუფლად მოძრაობენ. ჩვეულებრივ, იგი წარმოდგენილია Tg-ით. ის განსხვავდება გაზომვის მეთოდისა და პირობების მიხედვით.
ეს პოლიმერების მნიშვნელოვანი მახასიათებელია. ამ ტემპერატურაზე მაღლა პოლიმერი ელასტიურობას ავლენს; ამ ტემპერატურაზე დაბლა კი - სიმყიფეს. ეს გასათვალისწინებელია პლასტმასის, რეზინის, სინთეტიკური ბოჭკოების და ა.შ. სახით გამოყენებისას. მაგალითად, პოლივინილქლორიდის მინისებრი გარდამავალი ტემპერატურა 80°C-ია. თუმცა, ეს არ არის პროდუქტის სამუშაო ტემპერატურის ზედა ზღვარი. მაგალითად, რეზინის სამუშაო ტემპერატურა მინისებრი გარდამავალი ტემპერატურის ზემოთ უნდა იყოს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის დაკარგავს მაღალ ელასტიურობას.
რადგან პოლიმერის ტიპი ინარჩუნებს თავის ბუნებას, ემულსიას ასევე აქვს მინის გადასვლის ტემპერატურა, რაც პოლიმერული ემულსიის მიერ წარმოქმნილი საფარის ფირის სიმტკიცის მაჩვენებელია. მაღალი მინის გადასვლის ტემპერატურის მქონე ემულსიას აქვს მაღალი სიმტკიცე, მაღალი ბზინვარება, კარგი ლაქებისადმი მდგრადობა და ადვილად არ ბინძურდება, შესაბამისად, მისი სხვა მექანიკური თვისებები უკეთესია. თუმცა, მინის გადასვლის ტემპერატურა და მისი მინიმალური ფირის ფორმირების ტემპერატურაც მაღალია, რაც გარკვეულ პრობლემებს ქმნის დაბალ ტემპერატურაზე გამოყენებისას. ეს წინააღმდეგობაა და როდესაც პოლიმერული ემულსია მიაღწევს მინის გადასვლის გარკვეულ ტემპერატურას, მისი მრავალი თვისება მნიშვნელოვნად შეიცვლება, ამიტომ შესაბამისი მინის გადასვლის ტემპერატურა უნდა იყოს კონტროლირებადი. რაც შეეხება პოლიმერით მოდიფიცირებულ ნაღმტყორცნებს, რაც უფრო მაღალია მინის გადასვლის ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნის შეკუმშვის სიმტკიცე. რაც უფრო დაბალია მინის გადასვლის ტემპერატურა, მით უკეთესია მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნის დაბალ ტემპერატურაზე მუშაობა.
მინიმალური აპკის ფორმირების ტემპერატურის განსაზღვრა
ფირის ფორმირების მინიმალური ტემპერატურა მნიშვნელოვანიამშრალი შერეული ნაღმტყორცნების ინდიკატორი
MFFT ეხება მინიმალურ ტემპერატურას, რომლის დროსაც ემულსიაში პოლიმერული ნაწილაკები საკმარისად მობილურები არიან ერთმანეთთან აგლომერაციისთვის უწყვეტი აპკის შესაქმნელად. პოლიმერული ემულსიის მიერ უწყვეტი საფარის აპკის ფორმირების პროცესში, პოლიმერული ნაწილაკები მჭიდროდ უნდა განლაგდნენ. ამიტომ, ემულსიის კარგი დისპერსიის გარდა, უწყვეტი აპკის ფორმირების პირობები ასევე მოიცავს პოლიმერული ნაწილაკების დეფორმაციას. ანუ, როდესაც წყლის კაპილარული წნევა მნიშვნელოვან წნევას წარმოქმნის სფერულ ნაწილაკებს შორის, რაც უფრო ახლოს არიან განლაგებული სფერული ნაწილაკები, მით უფრო იზრდება წნევა.
როდესაც ნაწილაკები ერთმანეთთან შეხებაში შედის, წყლის აორთქლებით წარმოქმნილი წნევა აიძულებს ნაწილაკებს შეკუმშვას და დეფორმაციას, რათა ერთმანეთთან შეკავშირდნენ და შექმნან საფარის ფენა. ცხადია, შედარებით მყარი ნივთიერებების შემცველი ემულსიებისთვის, პოლიმერული ნაწილაკების უმეტესობა თერმოპლასტიკური ფისებია, რაც უფრო დაბალია ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია სიმტკიცე და მით უფრო რთული იქნება მათი დეფორმაცია, ამიტომ არსებობს მინიმალური აპკის ფორმირების ტემპერატურის პრობლემა. ანუ, გარკვეულ ტემპერატურაზე დაბლა, ემულსიაში წყლის აორთქლების შემდეგ, პოლიმერული ნაწილაკები კვლავ დისკრეტულ მდგომარეობაშია და ვერ ინტეგრირდება. ამიტომ, ემულსიას არ შეუძლია უწყვეტი ერთგვაროვანი საფარის წარმოქმნა წყლის აორთქლების გამო; და ამ სპეციფიკურ ტემპერატურაზე მაღლა, როდესაც წყალი აორთქლდება, თითოეულ პოლიმერულ ნაწილაკში მოლეკულები შეაღწევენ, დიფუზირდებიან, დეფორმირდებიან და აგრეგირდებიან უწყვეტი გამჭვირვალე ფენის შესაქმნელად. ტემპერატურის ამ ქვედა ზღვარს, რომლის დროსაც შესაძლებელია აპკის ფორმირება, ეწოდება მინიმალური აპკის ფორმირების ტემპერატურა.
MFFT მნიშვნელოვანი მაჩვენებელიაპოლიმერული ემულსიადა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ემულსიის გამოყენება დაბალი ტემპერატურის სეზონებზე. შესაბამისი ზომების მიღებამ შეიძლება პოლიმერულ ემულსიას მიაწოდოს მინიმალური აპკის ფორმირების ტემპერატურა, რომელიც აკმაყოფილებს გამოყენების მოთხოვნებს. მაგალითად, ემულსიაში პლასტიზატორის დამატებამ შეიძლება დაარბილოს პოლიმერი და მნიშვნელოვნად შეამციროს ემულსიის მინიმალური აპკის ფორმირების ტემპერატურა, ან შეცვალოს მინიმალური აპკის ფორმირების ტემპერატურა. უფრო მაღალი შემცველობის პოლიმერული ემულსიები იყენებენ დანამატებს და ა.შ.
ლონგუს MFFTVAE რედისპერსიული ლატექსის ფხვნილიზოგადად 0°C-დან 10°C-მდეა, უფრო გავრცელებულია 5°C. ამ ტემპერატურაზე,პოლიმერული ფხვნილიწარმოადგენს უწყვეტ ფენას. პირიქით, ამ ტემპერატურაზე დაბლა, რედისპერსიული პოლიმერული ფხვნილის ფენა აღარ არის უწყვეტი და წყდება. ამიტომ, მინიმალური ფენის ფორმირების ტემპერატურა წარმოადგენს პროექტის მშენებლობის ტემპერატურას. ზოგადად, რაც უფრო დაბალია ფენის ფორმირების მინიმალური ტემპერატურა, მით უკეთესია დამუშავებადობა.
განსხვავებები Tg-სა და MFFT-ს შორის
1. მინისებრი გადასვლის ტემპერატურა, ტემპერატურა, რომლის დროსაც ნივთიერება დარბილდება. ძირითადად ეხება ტემპერატურას, რომლის დროსაც ამორფული პოლიმერები იწყებენ დარბილებას. ის დაკავშირებულია არა მხოლოდ პოლიმერის სტრუქტურასთან, არამედ მის მოლეკულურ წონასთანაც.
2. დარბილების წერტილი
პოლიმერების სხვადასხვა მოძრაობის ძალების მიხედვით, პოლიმერული მასალების უმეტესობა, როგორც წესი, შეიძლება იმყოფებოდეს შემდეგ ოთხ ფიზიკურ (ან მექანიკურ) მდგომარეობაში: მინისებრი მდგომარეობა, ვისკოელასტიური მდგომარეობა, მაღალელასტიური მდგომარეობა (რეზინის მდგომარეობა) და ბლანტი დინების მდგომარეობა. მინისებრი გადასვლა არის გადასვლა მაღალელასტიური მდგომარეობიდან მინისებრ მდგომარეობას შორის. მოლეკულური სტრუქტურის თვალსაზრისით, მინისებრი გადასვლის ტემპერატურა არის პოლიმერის ამორფული ნაწილის რელაქსაციის ფენომენი გაყინული მდგომარეობიდან გალღობილ მდგომარეობაში, ფაზისგან განსხვავებით. ტრანსფორმაციის დროს ხდება ფაზის ცვლილების სითბო, ამიტომ ეს არის მეორადი ფაზური ტრანსფორმაცია (პოლიმერის დინამიურ მექანიკაში პირველადი ტრანსფორმაცია ეწოდება). მინისებრი გადასვლის ტემპერატურის ქვემოთ, პოლიმერი მინისებრ მდგომარეობაშია და მოლეკულური ჯაჭვები და სეგმენტები ვერ მოძრაობენ. მხოლოდ მოლეკულების შემადგენელი ატომები (ან ჯგუფები) ვიბრირებენ მათ წონასწორობის პოზიციებზე; მინისებრი გადასვლის ტემპერატურაზე, მიუხედავად იმისა, რომ მოლეკულური ჯაჭვები ვერ მოძრაობენ, ჯაჭვის სეგმენტები იწყებენ მოძრაობას, ავლენენ მაღალ ელასტიურ თვისებებს. თუ ტემპერატურა კვლავ მოიმატებს, მთელი მოლეკულური ჯაჭვი გადავა და აჩვენებს ბლანტი დინების თვისებებს. მინისებრი გადასვლის ტემპერატურა (Tg) ამორფული პოლიმერების მნიშვნელოვანი ფიზიკური თვისებაა.
მინის გარდამავალი ტემპერატურა პოლიმერების ერთ-ერთი დამახასიათებელი ტემპერატურაა. მინის გარდამავალი ტემპერატურის საზღვრად აღების შემთხვევაში, პოლიმერები ავლენენ სხვადასხვა ფიზიკურ თვისებებს: მინის გარდამავალი ტემპერატურის ქვემოთ, პოლიმერული მასალა არის პლასტმასი; მინის გარდამავალი ტემპერატურის ზემოთ, პოლიმერული მასალა არის რეზინი. საინჟინრო აპლიკაციების პერსპექტივიდან, მინის გარდამავალი ტემპერატურის გამოყენების ტემპერატურის ზედა ზღვარი არის რეზინის ან ელასტომერების გამოყენების ქვედა ზღვარი.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 4 იანვარი