Ffactorau sy'n Effeithio ar Dymheredd Pontio Gwydr, Tymheredd Toddi a Thymheredd Llif Gludiog Polymerau

Mae tymheredd y trawsnewidiad gwydr (Tg), tymheredd toddi (Tm) (ar gyfer polymerau crisialog) a thymheredd llif gludiog (Tf) (ar gyfer polymerau nad ydynt yn grisialog) polymerau yn baramedrau tymheredd pwysig. Mae Tg yn pennu tymheredd gwasanaeth y polymer, tra bod Tm a Tf yn pennu tymheredd prosesu'r polymer. Mae yna lawer o ffactorau sy'n dylanwadu ar werthoedd Tg, Tm a Tf polymer.

Dylanwad strwythur a phriodweddau polymer

I. Strwythur y gadwyn

(1) Prif gadwyn. Mae cyflwyno grwpiau anhyblyg fel ffenyl, grwpiau biffenyl a bondiau dwbl cysylltiedig ar y brif gadwyn yn cynyddu anhyblygedd y gadwyn, tra bod Tg, Tm a Tf i gyd yn cynyddu; mae cyflwyno bondiau ether a bondiau dwbl ynysig ar y brif gadwyn yn gwneud y gadwyn yn hyblyg, ac mae Tg, Tm a Tf i gyd yn lleihau.

(2) Grwpiau ochr. Pan fydd y grŵp ochr yn grŵp anhyblyg, mae hyblygrwydd y gadwyn yn lleihau wrth i gyfaint y grŵp ochr gynyddu, ac mae Tg, Tm a Tf i gyd yn cynyddu; pan fydd y grŵp ochr (neu'r gadwyn ochr) yn grŵp hyblyg (neu gadwyn hyblyg), po fwyaf yw'r grŵp ochr (cadwyn), y gorau yw'r hyblygrwydd, yna mae hyblygrwydd y gadwyn foleciwlaidd gyfan yn well, ac mae Tg, Tm a Tf i gyd yn lleihau.

Mae'r cyfuniad o (1) a (2) yn dangos y gall pob ffactor strwythur cadwyn sy'n cynyddu anystwythder cadwyn gynyddu gwerthoedd Tg, Tm a Tf, a gall pob ffactor strwythur cadwyn sy'n cynyddu hyblygrwydd cadwyn leihau gwerthoedd Tg, Tm a Tf.

II. Grymoedd rhyngfoleciwlaidd
Mae gan bolymerau pegynol, gyda rhyngweithiadau cryf rhwng y grwpiau pegynol ar y gadwyn foleciwlaidd a grymoedd rhyngfoleciwlaidd cryf, werthoedd Tg, Tm a Tf mwy na'r gwerthoedd cyfatebol ar gyfer polymerau anholar; ac mae gwerthoedd Tg, Tm a Tf i gyd yn cynyddu gyda'r cynnydd mewn grymoedd rhyngfoleciwlaidd.

III. Pwysau moleciwlaidd
Gan fod Tm yn gysylltiedig â chrisialu, yn gyffredinol, ychydig iawn o effaith sydd gan bwysau moleciwlaidd ar Tm ac mae Tg a Tf ill dau yn cynyddu wrth i bwysau moleciwlaidd gynyddu. Ar gyfer Tg, mae'r duedd hon yn fwy amlwg ar bwysau moleciwlaidd isel, tra bod Tg yn newid yn araf iawn pan fydd y pwysau moleciwlaidd yn cynyddu i lefel benodol.

Mae effaith pwysau moleciwlaidd ar Tf yn llawer mwy arwyddocaol nag effaith pwysau moleciwlaidd ar Tg. Mae hyn oherwydd bod effaith pwysau moleciwlaidd ar Tg yn cael ei phriodoli i effaith diwedd y gadwyn, na ellir ei dangos ond pan fydd cynnwys diwedd y gadwyn yn y system yn gymharol uchel, h.y. mae'r pwysau moleciwlaidd yn gymharol isel; ar ôl i'r pwysau moleciwlaidd fod yn uchel i ryw raddau a phwysau diwedd y gadwyn fod yn fach i raddau bron yn ddibwys, nid yw ei effaith ar Tg yn arwyddocaol.

Tf yw'r tymheredd critigol lle mae canol màs y gadwyn polymer gyfan yn cael ei ddadleoli, a chyflawnir symudiad y gadwyn gyfan trwy symudiad cydgysylltiedig pob segment o'r gadwyn. Po uchaf yw'r pwysau moleciwlaidd, y mwyaf yw nifer y segmentau cadwyn sydd angen symud ar y cyd, a'r mwyaf yw'r grymoedd ffrithiannol y mae angen eu goresgyn yn ystod y symudiad, a'r uchaf yw'r Tf. Felly mae'r gwerth Tf yn ddibynnol iawn ar y pwysau moleciwlaidd.

Dylanwad ffactorau allanol

I. Ychwanegion hydawdd moleciwlau bach

Weithiau ychwanegir plastigyddion neu ychwanegion hydawdd eraill at y cynhwysion er mwyn gwella priodweddau prosesu neu i roi agwedd benodol i'r cynnyrch yn ystodffurfio a phrosesu polymerauYn achos polymerau, mae'r moleciwlau bach hyn yn gyfwerth â theneuwyr ac maent yn lleihau Tg, Tm a Tf y polymer.

II. Grymoedd allanol

Mae gan rymoedd allanol unffordd effaith gwthio ar segmentau'r gadwyn, felly gall cynyddu grymoedd allanol ostwng Tg a Tf. Mae cynyddu hyd y grym allanol hefyd yn ffafrio symudiad y moleciwlau i gyfeiriad y grym allanol, sydd hefyd yn gostwng Tf. Mae cynnydd mewn pwysau yn lleihau'r gyfaint rhydd ac yn cynyddu Tg a Tf.

Dyma effaith grymoedd allanol ar Tm: pan fydd polymer yn crisialu o dan rymoedd tynnol, mae'r gallu i grisialu yn cynyddu, gan godi graddfa'r crisialedd a hefyd pwynt toddi'r crisialau, h.y. mae Tm yn cynyddu; mae crisialu o dan bwysau yn cynyddu trwch y wafer, sy'n cynyddu perffeithrwydd y grisial, gan wneud Tm yn uwch hefyd.

III. Cyfradd prawf

Mae hyn o ran maint y gwerth prawf a geir o ran y prawf tymheredd. Gan fod symudiad cadwyni polymer yn broses ymlacio ac yn ddibynnol ar amser, mae perthynas rhwng y gwerth prawf Tg a'r raddfa amser arbrofol: bydd cynyddu cyfradd y cynhesu neu amlder arbrofion deinamig yn cynyddu Tg. Mae'r un peth yn wir am Tf, a'r gwrthwyneb yn wir am Tm. Wrth brofi gwerthoedd Tm, os cynyddir y tymheredd yn araf, gellir toddi gronynnau amherffaith yn gyntaf ac yna eu hailgrisialu'n grisialau mwy perffaith a sefydlog ar dymheredd ychydig yn uwch. Y "pwynt toddi" terfynol yw'r tymheredd lle mae'r holl grisialau mwy perffaith yn toddi a bydd yn uwch na'r gwerth a fesurir ar gynnydd tymheredd cyflym.