คำจำกัดความของอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว
อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) คืออุณหภูมิที่โพลีเมอร์เปลี่ยนจากสถานะยืดหยุ่นเป็นสถานะคล้ายแก้ว หมายถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของโพลีเมอร์อสัณฐาน (รวมถึงส่วนที่ไม่เป็นผลึกในโพลีเมอร์ที่เป็นผลึก) จากสถานะคล้ายแก้ว ไปสู่สภาวะยืดหยุ่นสูงหรือจากสภาวะหลังไปสู่สภาวะแรกเป็นอุณหภูมิต่ำสุดที่ส่วนโมเลกุลขนาดใหญ่ของโพลีเมอร์อสัณฐานสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระมักจะแสดงโดย Tgขึ้นอยู่กับวิธีการวัดและเงื่อนไข
นี่เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญของโพลีเมอร์เหนืออุณหภูมินี้ โพลีเมอร์จะแสดงความยืดหยุ่นต่ำกว่าอุณหภูมินี้ โพลีเมอร์จะมีความเปราะบางต้องพิจารณาเมื่อใช้เป็นพลาสติก ยาง เส้นใยสังเคราะห์ ฯลฯ ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของโพลีไวนิลคลอไรด์คือ 80°Cอย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ขีดจำกัดสูงสุดของอุณหภูมิในการทำงานของผลิตภัณฑ์ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิในการทำงานของยางต้องสูงกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว มิฉะนั้นจะสูญเสียความยืดหยุ่นสูง
เนื่องจากประเภทของโพลีเมอร์ยังคงรักษาธรรมชาติไว้ อิมัลชันจึงมีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ความแข็งของฟิล์มเคลือบที่เกิดจากโพลีเมอร์อิมัลชันอิมัลชันที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วสูงมีการเคลือบที่มีความแข็งสูง มีความมันวาวสูง ต้านทานคราบได้ดี และไม่ก่อให้เกิดมลพิษง่าย และคุณสมบัติเชิงกลอื่นๆ ก็ดีขึ้นตามลำดับอย่างไรก็ตาม อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วและอุณหภูมิขั้นต่ำในการเกิดฟิล์มก็สูงเช่นกัน ซึ่งทำให้เกิดปัญหาในการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำนี่เป็นข้อขัดแย้ง และเมื่อโพลีเมอร์อิมัลชันถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว คุณสมบัติหลายประการจะเปลี่ยนไปอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงต้องควบคุมอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วที่เหมาะสมสำหรับมอร์ตาร์ดัดแปลงด้วยโพลีเมอร์ ยิ่งอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วสูงเท่าใด กำลังรับแรงอัดของมอร์ตาร์ดัดแปลงก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้นยิ่งอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วต่ำลง ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำของปูนดัดแปลงก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น
คำจำกัดความอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มขั้นต่ำ
อุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มขั้นต่ำเป็นสิ่งสำคัญตัวชี้วัดปูนผสมแห้ง
MFFT หมายถึงอุณหภูมิต่ำสุดที่อนุภาคโพลีเมอร์ในอิมัลชันมีความคล่องตัวเพียงพอที่จะจับตัวกันเป็นแผ่นฟิล์มต่อเนื่องกันในกระบวนการพอลิเมอร์อิมัลชันสร้างฟิล์มเคลือบต่อเนื่อง อนุภาคโพลีเมอร์จะต้องจัดเรียงตัวกันแน่นดังนั้นนอกเหนือจากการกระจายตัวที่ดีของอิมัลชันแล้ว เงื่อนไขในการสร้างฟิล์มต่อเนื่องยังรวมถึงการเสียรูปของอนุภาคโพลีเมอร์ด้วยกล่าวคือ เมื่อแรงดันของเส้นเลือดฝอยของน้ำสร้างแรงกดดันอย่างมากระหว่างอนุภาคทรงกลม ยิ่งอนุภาคทรงกลมถูกจัดเรียงชิดกันมากเท่าใด ความดันก็จะยิ่งเพิ่มมากขึ้นเท่านั้น
เมื่ออนุภาคสัมผัสกัน แรงดันที่เกิดจากการระเหยของน้ำจะบังคับให้อนุภาคถูกบีบและเปลี่ยนรูปให้เกาะติดกันจนกลายเป็นฟิล์มเคลือบแน่นอนว่าสำหรับอิมัลชันที่มีสารค่อนข้างแข็ง อนุภาคโพลีเมอร์ส่วนใหญ่เป็นเทอร์โมพลาสติกเรซิน ยิ่งอุณหภูมิต่ำลง ความแข็งก็จะมากขึ้น และจะเปลี่ยนรูปได้ยากขึ้น ดังนั้นจึงมีปัญหาเรื่องอุณหภูมิในการสร้างฟิล์มขั้นต่ำกล่าวคือ หลังจากน้ำในอิมัลชันระเหยไปที่อุณหภูมิต่ำกว่าที่กำหนด อนุภาคโพลีเมอร์จะยังคงอยู่ในสถานะแยกจากกันและไม่สามารถรวมตัวได้ดังนั้นอิมัลชันจึงไม่ก่อให้เกิดการเคลือบสม่ำเสมออย่างต่อเนื่องเนื่องจากการระเหยของน้ำและเหนืออุณหภูมิที่กำหนดนี้ เมื่อน้ำระเหย โมเลกุลในอนุภาคโพลีเมอร์แต่ละตัวจะแทรกซึม กระจาย เปลี่ยนรูป และรวมตัวกันเป็นฟิล์มโปร่งใสต่อเนื่องขีดจำกัดล่างของอุณหภูมิที่สามารถเกิดฟิล์มได้นี้เรียกว่าอุณหภูมิขั้นต่ำในการขึ้นรูปฟิล์ม
MFFT เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของอิมัลชันโพลีเมอร์และเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องใช้อิมัลชันในช่วงฤดูที่มีอุณหภูมิต่ำการใช้มาตรการที่เหมาะสมสามารถทำให้พอลิเมอร์อิมัลชันมีอุณหภูมิการสร้างฟิล์มขั้นต่ำที่ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานตัวอย่างเช่น การเติมพลาสติไซเซอร์ลงในอิมัลชันสามารถทำให้โพลีเมอร์อ่อนตัวลง และลดอุณหภูมิขั้นต่ำในการสร้างฟิล์มของอิมัลชันได้อย่างมาก หรือปรับอุณหภูมิขั้นต่ำในการสร้างฟิล์มอิมัลชันโพลีเมอร์ที่สูงขึ้นใช้สารเติมแต่ง ฯลฯ
MFFT ของ Longouผงลาเท็กซ์แบบกระจายตัว VAEโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0°C ถึง 10°C โดยทั่วไปอุณหภูมิจะอยู่ที่ 5°Cที่อุณหภูมินี้.ผงโพลีเมอร์นำเสนอภาพยนตร์ต่อเนื่องในทางตรงกันข้าม เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่านี้ ฟิล์มของผงโพลีเมอร์ที่กระจายตัวได้จะไม่ต่อเนื่องและแตกหักอีกต่อไป ดังนั้น อุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มขั้นต่ำจึงเป็นตัวบ่งชี้ที่แสดงถึงอุณหภูมิการก่อสร้างของโครงการโดยทั่วไป ยิ่งอุณหภูมิการขึ้นรูปฟิล์มขั้นต่ำต่ำเท่าไร ความสามารถในการทำงานก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น
ความแตกต่างระหว่าง Tg และ MFFT
1. อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว คืออุณหภูมิที่สารอ่อนตัวลงส่วนใหญ่หมายถึงอุณหภูมิที่โพลีเมอร์อสัณฐานเริ่มอ่อนตัวลงไม่เพียงเกี่ยวข้องกับโครงสร้างของพอลิเมอร์เท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับน้ำหนักโมเลกุลด้วย
2.จุดอ่อนตัว
ตามแรงเคลื่อนที่ที่แตกต่างกันของโพลีเมอร์ วัสดุโพลีเมอร์ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในสถานะทางกายภาพ (หรือสถานะทางกล) สี่สถานะต่อไปนี้: สถานะคล้ายแก้ว สถานะยืดหยุ่นหนืด สถานะยืดหยุ่นสูง (สถานะยาง) และสถานะการไหลแบบหนืดการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วคือการเปลี่ยนระหว่างสถานะยืดหยุ่นสูงกับสถานะคล้ายแก้วจากมุมมองของโครงสร้างโมเลกุล อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วเป็นปรากฏการณ์การผ่อนคลายของส่วนอสัณฐานของพอลิเมอร์จากสถานะเยือกแข็งเป็นสถานะละลาย ซึ่งแตกต่างจากเฟสมีความร้อนจากการเปลี่ยนเฟสในระหว่างการเปลี่ยนรูป ดังนั้นจึงเป็นการเปลี่ยนรูปของเฟสทุติยภูมิ (เรียกว่า การแปลงขั้นต้นในกลศาสตร์ไดนามิกของโพลีเมอร์)ที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว โพลีเมอร์จะอยู่ในสถานะแก้ว และโซ่โมเลกุลและส่วนต่างๆ ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้เฉพาะอะตอม (หรือกลุ่ม) ที่ประกอบเป็นโมเลกุลเท่านั้นที่สั่นสะเทือนที่ตำแหน่งสมดุลขณะที่อยู่ที่อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วแม้ว่าโซ่โมเลกุลจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ แต่ส่วนของโซ่เริ่มเคลื่อนที่แสดงคุณสมบัติยืดหยุ่นสูงหากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีกครั้ง สายโซ่โมเลกุลทั้งหมดจะเคลื่อนที่และแสดงคุณสมบัติการไหลแบบหนืดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) เป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญของโพลีเมอร์อสัณฐาน
อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วเป็นหนึ่งในอุณหภูมิที่เป็นลักษณะเฉพาะของโพลีเมอร์เมื่อพิจารณาอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วเป็นขอบเขต โพลีเมอร์จะแสดงคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกัน: วัสดุโพลีเมอร์คือพลาสติกที่ต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วเหนืออุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว วัสดุโพลีเมอร์คือยางจากมุมมองของการใช้งานทางวิศวกรรม ขีดจำกัดบนของอุณหภูมิการใช้งานของพลาสติกวิศวกรรมที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วคือขีดจำกัดล่างของการใช้ยางหรืออีลาสโตเมอร์
เวลาโพสต์: Jan-04-2024