შუშის გარდამავალი ტემპერატურის განსაზღვრა
შუშის გარდამავალი ტემპერატურა (Tg)) არის ტემპერატურა, რომლის დროსაც პოლიმერი იცვლება ელასტიური მდგომარეობიდან მინის მდგომარეობაში, ეხება ამორფული პოლიმერის (კრისტალური პოლიმერის არაკრისტალური ნაწილის ჩათვლით) გადასვლის ტემპერატურას მინის მდგომარეობიდან. მაღალ ელასტიურ მდგომარეობამდე ან ამ უკანასკნელიდან პირველზე. ეს არის ყველაზე დაბალი ტემპერატურა, რომლის დროსაც ამორფული პოლიმერების მაკრომოლეკულური სეგმენტები თავისუფლად გადაადგილდებიან. ჩვეულებრივ წარმოდგენილია ტგ. იგი განსხვავდება გაზომვის მეთოდისა და პირობების მიხედვით.
ეს არის პოლიმერების მუშაობის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი. ამ ტემპერატურის ზემოთ, პოლიმერი აჩვენებს ელასტიურობას; ამ ტემპერატურის ქვემოთ, პოლიმერი აჩვენებს მტვრევადობას. ის გასათვალისწინებელია პლასტმასის, რეზინის, სინთეტიკური ბოჭკოების და ა.შ გამოყენებისას. მაგალითად, პოლივინილქლორიდის მინის გადასვლის ტემპერატურაა 80°C. თუმცა, ეს არ არის პროდუქტის სამუშაო ტემპერატურის ზედა ზღვარი. მაგალითად, რეზინის სამუშაო ტემპერატურა უნდა იყოს მინის გადასვლის ტემპერატურაზე მაღალი, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის დაკარგავს მაღალ ელასტიურობას.
იმის გამო, რომ პოლიმერის ტიპი კვლავ ინარჩუნებს თავის ბუნებას, ემულსიას ასევე აქვს მინის გარდამავალი ტემპერატურა, რაც პოლიმერული ემულსიით წარმოქმნილი საფარის ფირის სიმტკიცეზე მიუთითებს. ემულსიას მაღალი მინის გარდამავალი ტემპერატურის მქონე საფარი აქვს მაღალი სიხისტე, მაღალი სიპრიალის, კარგი ლაქების წინააღმდეგობის და არ არის ადვილი დაბინძურება და მისი სხვა მექანიკური თვისებებიც შესაბამისად უკეთესია. თუმცა, შუშის გარდამავალი ტემპერატურა და მისი მინიმალური ფირის ფორმირების ტემპერატურა ასევე მაღალია, რაც გარკვეულ პრობლემებს იწვევს დაბალ ტემპერატურაზე გამოყენებისას. ეს არის წინააღმდეგობა და როდესაც პოლიმერული ემულსია მიაღწევს შუშის გადასვლის გარკვეულ ტემპერატურას, მისი მრავალი თვისება მნიშვნელოვნად შეიცვლება, ამიტომ მინის გადასვლის შესაბამისი ტემპერატურა უნდა იყოს კონტროლირებადი. რაც შეეხება პოლიმერით მოდიფიცირებულ ნაღმტყორცნებს, რაც უფრო მაღალია მინის გადასვლის ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების კომპრესიული ძალა. რაც უფრო დაბალია მინის გადასვლის ტემპერატურა, მით უკეთესია შეცვლილი ნაღმტყორცნების დაბალ ტემპერატურაზე მუშაობა.
ფილმის ფორმირების მინიმალური ტემპერატურის განსაზღვრა
ფილმის ფორმირების მინიმალური ტემპერატურა მნიშვნელოვანიამშრალი შერეული ნაღმტყორცნების მაჩვენებელი
MFFT ეხება მინიმალურ ტემპერატურას, რომლის დროსაც ემულსიაში პოლიმერულ ნაწილაკებს აქვთ საკმარისი მობილურობა, რათა მოხდეს ერთმანეთთან აგლომერაცია და შექმნან უწყვეტი ფილმი. პოლიმერული ემულსიის უწყვეტი საფარის ფორმირების პროცესში, პოლიმერის ნაწილაკებმა უნდა შექმნან მჭიდროდ შეფუთული განლაგება. ამიტომ, ემულსიის კარგი დისპერსიის გარდა, უწყვეტი ფირის ფორმირების პირობები ასევე მოიცავს პოლიმერული ნაწილაკების დეფორმაციას. ანუ, როდესაც წყლის კაპილარული წნევა წარმოქმნის მნიშვნელოვან წნევას სფერულ ნაწილაკებს შორის, რაც უფრო ახლოს არის სფერული ნაწილაკები, მით უფრო იზრდება წნევა.
როდესაც ნაწილაკები ერთმანეთთან კონტაქტში შედიან, წყლის აორთქლების შედეგად წარმოქმნილი წნევა აიძულებს ნაწილაკებს შეკუმშვას და დეფორმაციას, რათა ერთმანეთთან შეერთონ და შექმნან საფარი ფილმი. ცხადია, შედარებით ხისტი აგენტებით ემულსიებისთვის, პოლიმერული ნაწილაკების უმეტესობა თერმოპლასტიკური ფისებია, რაც უფრო დაბალია ტემპერატურა, მით მეტია სიხისტე და მით უფრო რთული იქნება მისი დეფორმაცია, ამიტომ არის მინიმალური ფირის წარმოქმნის ტემპერატურის პრობლემა. ანუ, გარკვეული ტემპერატურის ქვემოთ, მას შემდეგ, რაც ემულსიაში წყალი აორთქლდება, პოლიმერის ნაწილაკები კვლავ დისკრეტულ მდგომარეობაშია და მათი ინტეგრირება შეუძლებელია. ამიტომ, ემულსიას არ შეუძლია შექმნას უწყვეტი ერთიანი საფარი წყლის აორთქლების გამო; და ამ სპეციფიკურ ტემპერატურაზე, როდესაც წყალი აორთქლდება, მოლეკულები თითოეულ პოლიმერულ ნაწილაკში შეაღწევს, გავრცელდება, დეფორმირდება და აგრეგირებული იქნება უწყვეტი გამჭვირვალე ფილმის შესაქმნელად. ტემპერატურის ამ ქვედა ზღვარს, რომლის დროსაც ფილმი შეიძლება წარმოიქმნას, ეწოდება ფილმის ფორმირების მინიმალური ტემპერატურა.
MFFT მნიშვნელოვანი მაჩვენებელიაპოლიმერული ემულსიადა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ემულსიის გამოყენება დაბალი ტემპერატურის სეზონზე. შესაბამისი ზომების მიღებამ შეიძლება პოლიმერის ემულსიას ჰქონდეს მინიმალური ფირის წარმოქმნის ტემპერატურა, რომელიც აკმაყოფილებს გამოყენების მოთხოვნებს. მაგალითად, ემულსიაში პლასტიზატორის დამატებამ შეიძლება შეარბილოს პოლიმერი და მნიშვნელოვნად შეამციროს ემულსიის ფირის წარმოქმნის მინიმალური ტემპერატურა, ან დაარეგულიროს ფირის წარმოქმნის მინიმალური ტემპერატურა. უმაღლესი პოლიმერული ემულსიები იყენებენ დანამატებს და ა.შ.
ლონგუს MFFTVAE რედისპერსიული ლატექსის ფხვნილიჩვეულებრივ არის 0°C-დან 10°C-მდე, უფრო ხშირია 5°C. ამ ტემპერატურაზე,პოლიმერული ფხვნილიწარმოგიდგენთ უწყვეტ ფილმს. პირიქით, ამ ტემპერატურის ქვემოთ, ხელახალი დისპერსიული პოლიმერის ფხვნილის ფილმი აღარ არის უწყვეტი და იშლება. ამიტომ, ფირის წარმოქმნის მინიმალური ტემპერატურა არის ინდიკატორი, რომელიც წარმოადგენს პროექტის კონსტრუქციის ტემპერატურას. ზოგადად, რაც უფრო დაბალია ფირის წარმოქმნის მინიმალური ტემპერატურა, მით უკეთესია სამუშაოდ.
განსხვავებები Tg და MFFT-ს შორის
1. მინის გადასვლის ტემპერატურა, ტემპერატურა, რომლის დროსაც ნივთიერება რბილდება. ძირითადად ეხება ტემპერატურას, რომლის დროსაც ამორფული პოლიმერები იწყებენ დარბილებას. ეს დაკავშირებულია არა მხოლოდ პოლიმერის სტრუქტურასთან, არამედ მის მოლეკულურ წონასთან.
2.დარბილების წერტილი
პოლიმერების მოძრაობის სხვადასხვა ძალების მიხედვით, პოლიმერული მასალების უმეტესობა ჩვეულებრივ შეიძლება იყოს შემდეგ ოთხ ფიზიკურ მდგომარეობაში (ან მექანიკურ მდგომარეობაში): მინის მდგომარეობაში, ვიკოელასტიურ მდგომარეობაში, მაღალ ელასტიურ მდგომარეობაში (რეზინის მდგომარეობა) და ბლანტი ნაკადის მდგომარეობაში. მინის გარდამავალი არის გადასვლა უაღრესად ელასტიურ მდგომარეობასა და მინის მდგომარეობას შორის. მოლეკულური სტრუქტურის პერსპექტივიდან, შუშის გადასვლის ტემპერატურა არის პოლიმერის ამორფული ნაწილის მოდუნების ფენომენი გაყინული მდგომარეობიდან დათბობამდე, ფაზისგან განსხვავებით. ტრანსფორმაციის დროს არის ფაზის ცვლილების სითბო, ამიტომ ეს არის მეორადი ფაზის ტრანსფორმაცია (ე.წ. პირველადი ტრანსფორმაცია პოლიმერის დინამიურ მექანიკაში). მინის გარდამავალი ტემპერატურის ქვემოთ, პოლიმერი მინის მდგომარეობაშია და მოლეკულური ჯაჭვები და სეგმენტები ვერ მოძრაობენ. მხოლოდ მოლეკულების შემადგენელი ატომები (ან ჯგუფები) ვიბრირებენ წონასწორობის პოზიციებზე; მინის გარდამავალ ტემპერატურაზე, მართალია მოლეკულური ჯაჭვები მას არ შეუძლია გადაადგილება, მაგრამ ჯაჭვის სეგმენტები იწყებენ მოძრაობას, აჩვენებენ მაღალ ელასტიურ თვისებებს. თუ ტემპერატურა კვლავ მოიმატებს, მთელი მოლეკულური ჯაჭვი გადაადგილდება და აჩვენებს ბლანტი ნაკადის თვისებებს. შუშის გარდამავალი ტემპერატურა (Tg) არის ამორფული პოლიმერების მნიშვნელოვანი ფიზიკური თვისება.
შუშის გადასვლის ტემპერატურა პოლიმერების ერთ-ერთი დამახასიათებელი ტემპერატურაა. მინის გარდამავალი ტემპერატურის საზღვრად მიღებით, პოლიმერები ავლენენ განსხვავებულ ფიზიკურ თვისებებს: მინის გადასვლის ტემპერატურის ქვემოთ, პოლიმერული მასალა პლასტიკურია; მინის გარდამავალი ტემპერატურის ზემოთ, პოლიმერული მასალა არის რეზინი. საინჟინრო აპლიკაციების თვალსაზრისით, შუშის გარდამავალი ტემპერატურის საინჟინრო პლასტმასის გამოყენების ტემპერატურის ზედა ზღვარი არის რეზინის ან ელასტომერების გამოყენების ქვედა ზღვარი.
გამოქვეყნების დრო: იან-04-2024