Beira-trantsizio tenperaturaren definizioa
Beira-trantsizio tenperatura (Tg), polimero bat egoera elastikotik beirazko egoerara aldatzen den tenperatura da. Polimero amorfo baten (polimero kristalinoaren zati ez-kristalinoa barne) beirazko egoeratik oso egoera elastiko batera edo azken horretatik lehenengora igarotzeko trantsizio-tenperaturari egiten dio erreferentzia. Polimero amorfoen makromolekulen segmentuek libreki mugi daitezkeen tenperatura baxuena da. Normalean Tg-k adierazten du. Neurketa-metodoaren eta baldintzen arabera aldatzen da.
Polimeroen errendimendu-adierazle garrantzitsua da hau. Tenperatura honen gainetik, polimeroak elastikotasuna erakusten du; tenperatura honen azpitik, polimeroak hauskorragoa da. Kontuan hartu behar da plastiko, kautxu, zuntz sintetiko eta abar gisa erabiltzen denean. Adibidez, polibinil kloruroaren beira-trantsizio tenperatura 80 °C da. Hala ere, ez da produktuaren lan-tenperaturaren goiko muga. Adibidez, kautxuaren lan-tenperatura beira-trantsizio tenperaturaren gainetik egon behar da, bestela bere elastikotasun handia galduko du.
Polimero motak bere izaera mantentzen duenez, emultsioak beira-trantsizio tenperatura ere badu, eta hori polimero emultsioak eratutako estaldura-filmaren gogortasunaren adierazle da. Beira-trantsizio tenperatura altua duen emultsioak gogortasun handiko, distira handiko eta orbanekiko erresistentzia oneko estaldura du, eta ez da erraz kutsatzen, eta bere beste propietate mekanikoak, horren arabera, hobeak dira. Hala ere, beira-trantsizio tenperatura eta filma sortzeko gutxieneko tenperatura ere altuak dira, eta horrek arazo batzuk dakartza tenperatura baxuetan erabiltzean. Hau kontraesana da, eta polimero emultsioak beira-trantsizio tenperatura jakin batera iristen denean, bere propietate asko aldatuko dira modu garrantzitsuan, beraz, beira-trantsizio tenperatura egokia kontrolatu behar da. Polimeroz aldatutako morteroari dagokionez, zenbat eta handiagoa izan beira-trantsizio tenperatura, orduan eta handiagoa izango da aldatutako morteroaren konpresio-erresistentzia. Zenbat eta txikiagoa izan beira-trantsizio tenperatura, orduan eta hobea izango da aldatutako morteroaren tenperatura baxuko errendimendua.
Filma eratzeko gutxieneko tenperaturaren definizioa
Filma eratzeko gutxieneko tenperatura garrantzitsua damortero lehor nahasiaren adierazlea
MFFT-k emultsioko polimero partikulek elkarren artean aglomeratzeko eta film jarraitu bat osatzeko mugikortasun nahikoa duten gutxieneko tenperatura adierazten du. Polimero emultsioak estaldura-film jarraitu bat eratzeko prozesuan, polimero partikulek antolamendu estu bat osatu behar dute. Beraz, emultsioaren sakabanaketa onaz gain, film jarraitu bat eratzeko baldintzen artean polimero partikulen deformazioa ere badago. Hau da, uraren kapilar presioak presio handia sortzen duenean partikula esferikoen artean, zenbat eta hurbilago antolatuta egon partikula esferikoak, orduan eta handiagoa da presioaren igoera.
Partikulak elkarren artean kontaktuan jartzen direnean, uraren lurrunketak sortutako presioak partikulak estutzera eta deformatzera behartzen ditu, elkarri lotzeko eta estaldura-film bat osatzeko. Jakina, agente nahiko gogorrak dituzten emultsioetan, polimero partikula gehienak erretxina termoplastikoak dira, zenbat eta tenperatura baxuagoa izan, orduan eta gogortasun handiagoa eta zailagoa izango da deformatzea, beraz, filma sortzeko tenperatura minimoaren arazoa dago. Hau da, tenperatura jakin baten azpitik, emultsioko ura lurrundu ondoren, polimero partikulak oraindik egoera diskretuan daude eta ezin dira integratu. Beraz, emultsioak ezin du estaldura uniforme jarraitu bat osatu uraren lurrunketaren ondorioz; eta tenperatura espezifiko horren gainetik, ura lurruntzen denean, polimero partikula bakoitzeko molekulak sartu, barreiatu, deformatu eta elkartu egingo dira film garden jarraitu bat osatzeko. Filma sor daitekeen tenperatura-muga baxu horri filma sortzeko tenperatura minimoa deitzen zaio.
MFFT adierazle garrantzitsua dapolimero emultsioa, eta bereziki garrantzitsua da emultsioa tenperatura baxuko urtaroetan erabiltzea. Neurri egokiak hartzeak polimero emultsioak erabilera-eskakizunak betetzen dituen film-eraketa tenperatura minimoa izan dezake. Adibidez, emultsioari plastifikatzaile bat gehitzeak polimeroa leundu eta emultsioaren film-eraketa tenperatura minimoa nabarmen murriztu dezake, edo film-eraketa tenperatura minimoa doitu. Polimero emultsio altuagoek gehigarriak erabiltzen dituzte, etab.
Longouko MFFTVAE birdispertsagarria den latex hautsanormalean 0 °C eta 10 °C artean dago, ohikoagoa 5 °C-koa da. Tenperatura honetan,polimero hautsafilm jarraitua aurkezten du. Aitzitik, tenperatura horren azpitik, birdispertsa daitekeen polimero hautsaren filma ez da jarraia eta hausten da. Beraz, filma sortzeko gutxieneko tenperatura proiektuaren eraikuntza-tenperatura adierazten duen adierazlea da. Oro har, zenbat eta txikiagoa izan filma sortzeko gutxieneko tenperatura, orduan eta hobea da langarritasuna.
Tg eta MFFT arteko desberdintasunak
1. Beira-trantsizio tenperatura, substantzia bat biguntzen den tenperatura. Batez ere polimero amorfoak biguntzen hasten diren tenperaturari egiten dio erreferentzia. Ez dago polimeroaren egiturarekin bakarrik lotuta, baita bere pisu molekularrarekin ere.
2. Biguntze puntua
Polimeroen mugimendu-indar desberdinen arabera, polimero-material gehienak honako lau egoera fisiko (edo mekaniko) hauetan egon daitezke: beira-egoera, biskoelastiko-egoera, oso elastiko-egoera (kautxu-egoera) eta likatsu-fluxu-egoera. Beira-trantsizioa oso elastiko-egoeraren eta beira-egoeraren arteko trantsizioa da. Egitura molekularraren ikuspegitik, beira-trantsizio-tenperatura polimeroaren zati amorfoaren erlaxazio-fenomenoa da, izoztutako egoeratik desizoztutako egoerara, fase-egoeran ez bezala. Fase-aldaketa beroa dago eraldaketan zehar, beraz, bigarren mailako fase-eraldaketa bat da (polimeroen mekanika dinamikoan lehen mailako eraldaketa deritzo). Beira-trantsizio-tenperaturaren azpitik, polimeroa beira-egoeran dago, eta molekula-kateak eta segmentuak ezin dira mugitu. Molekulak osatzen dituzten atomoak (edo taldeak) bakarrik bibratzen dute beren oreka-posizioetan; beira-trantsizio-tenperaturan, berriz, molekula-kateak ezin dira mugitu, baina kate-segmentuak mugitzen hasten dira, propietate elastiko handiak erakutsiz. Tenperatura berriro igotzen bada, molekula-kate osoa mugituko da eta likatsu-fluxu-propietateak erakutsiko ditu. Beira-trantsizio-tenperatura (Tg) polimero amorfoen propietate fisiko garrantzitsua da.
Beira-trantsizio tenperatura polimeroen tenperatura karakteristikoetako bat da. Beira-trantsizio tenperatura mugatzat hartuta, polimeroek propietate fisiko desberdinak erakusten dituzte: beira-trantsizio tenperaturaren azpitik, polimero materiala plastikoa da; beira-trantsizio tenperaturaren gainetik, polimero materiala kautxua da. Ingeniaritza aplikazioen ikuspegitik, beira-trantsizio tenperaturako ingeniaritza plastikoen erabilera tenperaturaren goiko muga kautxuaren edo elastomeroen erabileraren beheko muga da.
Argitaratze data: 2024ko urtarrilaren 4a