ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനില നിർവചനം
ഗ്ലാസ്-ട്രാൻസിഷൻ താപനില (Tg) എന്നത് ഒരു പോളിമർ ഒരു ഇലാസ്റ്റിക് അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ഒരു ഗ്ലാസി അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുന്ന താപനിലയാണ്，ഒരു അമോർഫസ് പോളിമറിന്റെ (ഒരു ക്രിസ്റ്റലിൻ പോളിമറിലെ നോൺ-സ്ഫടിക ഭാഗം ഉൾപ്പെടെ) ഒരു ഗ്ലാസി അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന ഇലാസ്റ്റിക് അവസ്ഥയിലേക്കോ രണ്ടാമത്തേതിൽ നിന്ന് മുമ്പത്തേതിലേക്കോ ഉള്ള പരിവർത്തന താപനിലയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അമോർഫസ് പോളിമറുകളുടെ മാക്രോമോളിക്യുലാർ സെഗ്‌മെന്റുകൾക്ക് സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങാൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ താപനിലയാണിത്. സാധാരണയായി Tg പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. അളക്കൽ രീതിയും അവസ്ഥകളും അനുസരിച്ച് ഇത് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.
പോളിമറുകളുടെ ഒരു പ്രധാന പ്രകടന സൂചകമാണിത്. ഈ താപനിലയ്ക്ക് മുകളിൽ, പോളിമർ ഇലാസ്തികത കാണിക്കുന്നു; ഈ താപനിലയ്ക്ക് താഴെ, പോളിമർ പൊട്ടുന്ന സ്വഭാവം കാണിക്കുന്നു. പ്ലാസ്റ്റിക്, റബ്ബർ, സിന്തറ്റിക് നാരുകൾ മുതലായവ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഇത് പരിഗണിക്കണം. ഉദാഹരണത്തിന്, പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡിന്റെ ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനില 80°C ആണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പ്രവർത്തന താപനിലയുടെ ഉയർന്ന പരിധിയല്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, റബ്ബറിന്റെ പ്രവർത്തന താപനില ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനിലയ്ക്ക് മുകളിലായിരിക്കണം, അല്ലാത്തപക്ഷം അതിന്റെ ഉയർന്ന ഇലാസ്തികത നഷ്ടപ്പെടും.
പോളിമർ തരം ഇപ്പോഴും അതിന്റെ സ്വഭാവം നിലനിർത്തുന്നതിനാൽ, എമൽഷന് ഒരു ഗ്ലാസ് ട്രാൻസിഷൻ താപനിലയും ഉണ്ട്, ഇത് പോളിമർ എമൽഷൻ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന കോട്ടിംഗ് ഫിലിമിന്റെ കാഠിന്യത്തിന്റെ സൂചകമാണ്. ഉയർന്ന ഗ്ലാസ് ട്രാൻസിഷൻ താപനിലയുള്ള എമൽഷന് ഉയർന്ന കാഠിന്യം, ഉയർന്ന തിളക്കം, നല്ല സ്റ്റെയിൻ പ്രതിരോധം എന്നിവയുള്ള ഒരു കോട്ടിംഗ് ഉണ്ട്, കൂടാതെ മലിനമാക്കാൻ എളുപ്പമല്ല, കൂടാതെ അതിന്റെ മറ്റ് മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും അതിനനുസരിച്ച് മികച്ചതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഗ്ലാസ് ട്രാൻസിഷൻ താപനിലയും അതിന്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഫിലിം-ഫോമിംഗ് താപനിലയും ഉയർന്നതാണ്, ഇത് കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ ചില ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇതൊരു വൈരുദ്ധ്യമാണ്, പോളിമർ എമൽഷൻ ഒരു നിശ്ചിത ഗ്ലാസ് ട്രാൻസിഷൻ താപനിലയിൽ എത്തുമ്പോൾ, അതിന്റെ പല ഗുണങ്ങളും പ്രധാനമായും മാറും, അതിനാൽ ഉചിതമായ ഗ്ലാസ് ട്രാൻസിഷൻ താപനില നിയന്ത്രിക്കണം. പോളിമർ-മോഡിഫൈഡ് മോർട്ടറിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഗ്ലാസ് ട്രാൻസിഷൻ താപനില കൂടുതലാകുമ്പോൾ, പരിഷ്കരിച്ച മോർട്ടറിന്റെ കംപ്രസ്സീവ് ശക്തിയും കൂടുതലാണ്. ഗ്ലാസ് ട്രാൻസിഷൻ താപനില കുറയുന്തോറും പരിഷ്കരിച്ച മോർട്ടറിന്റെ താഴ്ന്ന-താപനില പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടും.
ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഫിലിം രൂപീകരണ താപനില നിർവചനം
കുറഞ്ഞ ഫിലിം രൂപീകരണ താപനില ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ്.ഉണങ്ങിയ മിശ്രിത മോർട്ടാറിന്റെ സൂചകം
പരസ്പരം കൂടിച്ചേർന്ന് തുടർച്ചയായ ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ആവശ്യമായ ചലനശേഷി എമൽഷനിലെ പോളിമർ കണികകൾക്ക് ഉള്ള ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ താപനിലയെയാണ് MFFT എന്ന് പറയുന്നത്. പോളിമർ എമൽഷൻ തുടർച്ചയായ കോട്ടിംഗ് ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, പോളിമർ കണികകൾ വളരെ അടുത്തായി പായ്ക്ക് ചെയ്ത ഒരു ക്രമീകരണം രൂപപ്പെടുത്തണം. അതിനാൽ, എമൽഷന്റെ നല്ല വിസർജ്ജനത്തിന് പുറമേ, തുടർച്ചയായ ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥകളിൽ പോളിമർ കണികകളുടെ രൂപഭേദവും ഉൾപ്പെടുന്നു. അതായത്, വെള്ളത്തിന്റെ കാപ്പിലറി മർദ്ദം ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കണികകൾക്കിടയിൽ ഗണ്യമായ മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾ, ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കണികകൾ അടുക്കുന്തോറും മർദ്ദം വർദ്ധിക്കും.
കണികകൾ പരസ്പരം സമ്പർക്കത്തിൽ വരുമ്പോൾ, ജലത്തിന്റെ ബാഷ്പീകരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന മർദ്ദം കണികകളെ ഞെരുക്കി രൂപഭേദം വരുത്തി പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ച് ഒരു കോട്ടിംഗ് ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. വ്യക്തമായും, താരതമ്യേന കഠിനമായ ഏജന്റുകളുള്ള എമൽഷനുകൾക്ക്, മിക്ക പോളിമർ കണികകളും തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് റെസിനുകളാണ്, താപനില കുറയുന്തോറും കാഠിന്യം കൂടുകയും രൂപഭേദം വരുത്താൻ ബുദ്ധിമുട്ടാകുകയും ചെയ്യും, അതിനാൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഫിലിം രൂപീകരണ താപനിലയുടെ പ്രശ്നമുണ്ട്. അതായത്, ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയ്ക്ക് താഴെ, എമൽഷനിലെ വെള്ളം ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെട്ടതിനുശേഷം, പോളിമർ കണികകൾ ഇപ്പോഴും ഒരു വ്യതിരിക്ത അവസ്ഥയിലാണ്, സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, ജലത്തിന്റെ ബാഷ്പീകരണം കാരണം എമൽഷന് തുടർച്ചയായ ഒരു ഏകീകൃത കോട്ടിംഗ് ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയില്ല; കൂടാതെ ഈ നിർദ്ദിഷ്ട താപനിലയ്ക്ക് മുകളിൽ, വെള്ളം ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, ഓരോ പോളിമർ കണികയിലെയും തന്മാത്രകൾ തുളച്ചുകയറുകയും, വ്യാപിക്കുകയും, രൂപഭേദം വരുത്തുകയും, സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരു തുടർച്ചയായ സുതാര്യ ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്ന ഈ കുറഞ്ഞ താപനില പരിധിയെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഫിലിം രൂപീകരണ താപനില എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
MFFT ഒരു പ്രധാന സൂചകമാണ്പോളിമർ എമൽഷൻ, കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള സീസണുകളിൽ എമൽഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത് വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഉചിതമായ നടപടികൾ സ്വീകരിക്കുന്നത് പോളിമർ എമൽഷന് ഉപയോഗ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഫിലിം-ഫോമിംഗ് താപനില നൽകാൻ സഹായിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, എമൽഷനിൽ ഒരു പ്ലാസ്റ്റിസൈസർ ചേർക്കുന്നത് പോളിമറിനെ മൃദുവാക്കുകയും എമൽഷന്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഫിലിം-ഫോമിംഗ് താപനില ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും അല്ലെങ്കിൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഫിലിം-ഫോമിംഗ് താപനില ക്രമീകരിക്കുകയും ചെയ്യും. ഉയർന്ന പോളിമർ എമൽഷനുകളിൽ അഡിറ്റീവുകൾ മുതലായവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ലോംഗൗവിന്റെ MFFTVAE റീഡിസ്പർസിബിൾ ലാറ്റക്സ് പൗഡർസാധാരണയായി 0°C നും 10°C നും ഇടയിലാണ്, കൂടുതൽ സാധാരണമായത് 5°C ആണ്. ഈ താപനിലയിൽ,പോളിമർ പൊടിഒരു തുടർച്ചയായ ഫിലിം അവതരിപ്പിക്കുന്നു. നേരെമറിച്ച്, ഈ താപനിലയ്ക്ക് താഴെ, റീഡിസ്പർസിബിൾ പോളിമർ പൊടിയുടെ ഫിലിം ഇനി തുടർച്ചയായിരിക്കില്ല, പൊട്ടുന്നു. അതിനാൽ, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഫിലിം രൂപീകരണ താപനില പ്രോജക്റ്റിന്റെ നിർമ്മാണ താപനിലയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ഒരു സൂചകമാണ്. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഫിലിം രൂപീകരണ താപനില കുറയുമ്പോൾ, പ്രവർത്തനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടും.
Tg യും MFFT യും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ
1. ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനില, ഒരു വസ്തു മൃദുവാകുന്ന താപനില. പ്രധാനമായും അമോർഫസ് പോളിമറുകൾ മൃദുവാകാൻ തുടങ്ങുന്ന താപനിലയെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. ഇത് പോളിമറിന്റെ ഘടനയുമായി മാത്രമല്ല, അതിന്റെ തന്മാത്രാ ഭാരവുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
2. മൃദുലതാക്കൽ ബിന്ദു
പോളിമറുകളുടെ വ്യത്യസ്ത ചലന ശക്തികൾ അനുസരിച്ച്, മിക്ക പോളിമർ വസ്തുക്കളും സാധാരണയായി താഴെപ്പറയുന്ന നാല് ഭൗതിക അവസ്ഥകളിൽ (അല്ലെങ്കിൽ മെക്കാനിക്കൽ അവസ്ഥകളിൽ) ആയിരിക്കാം: ഗ്ലാസി അവസ്ഥ, വിസ്കോലാസ്റ്റിക് അവസ്ഥ, ഉയർന്ന ഇലാസ്റ്റിക് അവസ്ഥ (റബ്ബർ അവസ്ഥ), വിസ്കോസ് ഫ്ലോ അവസ്ഥ. ഉയർന്ന ഇലാസ്റ്റിക് അവസ്ഥയ്ക്കും ഗ്ലാസി അവസ്ഥയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള പരിവർത്തനമാണ് ഗ്ലാസ് സംക്രമണം. തന്മാത്രാ ഘടനയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനില പോളിമറിന്റെ അമോർഫസ് ഭാഗത്തിന്റെ ഒരു വിശ്രമ പ്രതിഭാസമാണ്, ഘട്ടം പോലെയല്ല, ഉരുകിയ അവസ്ഥയിലേക്ക്. പരിവർത്തന സമയത്ത് ഘട്ടം മാറ്റ താപം ഉണ്ട്, അതിനാൽ ഇത് ഒരു ദ്വിതീയ ഘട്ട പരിവർത്തനമാണ് (പോളിമർ ഡൈനാമിക് മെക്കാനിക്സിൽ പ്രാഥമിക പരിവർത്തനം എന്ന് വിളിക്കുന്നു). ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനിലയ്ക്ക് താഴെ, പോളിമർ ഒരു ഗ്ലാസ് അവസ്ഥയിലാണ്, തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾക്കും സെഗ്‌മെന്റുകൾക്കും ചലിക്കാൻ കഴിയില്ല. തന്മാത്രകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ആറ്റങ്ങൾ (അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ) മാത്രമേ അവയുടെ സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നുള്ളൂ; ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനിലയിൽ, തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾക്ക് ചലിക്കാൻ കഴിയില്ലെങ്കിലും, ചെയിൻ സെഗ്‌മെന്റുകൾ ചലിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു, ഉയർന്ന ഇലാസ്റ്റിക് ഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. താപനില വീണ്ടും വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, മുഴുവൻ തന്മാത്രാ ശൃംഖലയും നീങ്ങുകയും വിസ്കോസ് ഫ്ലോ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുകയും ചെയ്യും. ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനില (Tg) അമോർഫസ് പോളിമറുകളുടെ ഒരു പ്രധാന ഭൗതിക സ്വത്താണ്.
പോളിമറുകൾക്ക് പൊതുവായി കാണപ്പെടുന്ന താപനിലകളിൽ ഒന്നാണ് ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനില. ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനിലയെ അതിർത്തിയായി കണക്കാക്കുമ്പോൾ, പോളിമറുകൾ വ്യത്യസ്ത ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു: ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനിലയ്ക്ക് താഴെ, പോളിമർ മെറ്റീരിയൽ പ്ലാസ്റ്റിക് ആണ്; ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനിലയ്ക്ക് മുകളിൽ, പോളിമർ മെറ്റീരിയൽ റബ്ബർ ആണ്. എഞ്ചിനീയറിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ വീക്ഷണകോണിൽ, ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനില എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളുടെ ഉപയോഗ താപനിലയുടെ ഉയർന്ന പരിധി റബ്ബറിന്റെയോ ഇലാസ്റ്റോമറുകളുടെയോ ഉപയോഗത്തിന്റെ താഴ്ന്ന പരിധിയാണ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: ജനുവരി-04-2024