|
|
ساختمان پلیمر
|
تمامی پلیمرها در محدوده‌ای از دما ، خصلت ذاتی خود را بروز می‌دهند. ولی هر پلیمری در دمای معین ، تبدیل به یک جسم سخت و شکننده می‌شود، بطوریکه برای پلی اتیلن 40- تا 60- درجه سانتی‌گراد ، برای پلی پروپلین صفر درجه سانتی‌گراد ، برای پلی‌متاکریلات 90 درجه‌سانتی‌گراد ، برای PVC هم 85 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. به عبارتی PVC در بالاتر از 85 درجه سانتی‌گراد خصلت پلاستیکی دارد، درصورتیکه در پایین‌تر از 85 درجه سانتی‌گراد ، یک جسم سخت و شکننده است.
تمامی مواد پلیمری در یک محدوده ای از دما در یک دمای مشخص ، ناگهان برخی خواص فیزیکی‌شان تغییر پیدا می‌کند. از آن جمله پلیمر هر خصلتی داشته باشد، پلیمر به یک جسم سخت و شکننده تبدیل می‌شود که آن را "دمای ترانزیسیون شیشه‌ای" می‌نامند. |
حرکات ماکروبرونین
موقعی که پلیمری را به حالت مذاب در می‌آوریم، زنجیرها در پهلوی هم آزادانه حرکت می‌کنند که آن را
حرکات ماکروبرونین می‌نامند. اگر با کاهش دما ، حرکات ماکروبرونین را متوقف کنیم، جسم ویسکوز سیال به یک حالت فیزیکی جامد تبدیل می‌شود. ولی بعد از این مرحله ، قطعاتی از زنجیره‌ها در لابلای فضای خالی بین زنجیره‌ها حرکت می‌کنند که همان
حرکات ماکروبرونین هستند.
تعبیر دمای ترانزیسیون شیشه‌ای
اگر با کاهش دما حرکات ماکروبرونین را متوقف کنیم، در این لحظه و در دمای مشخصی ، پلیمر تبدیل به جسم سخت و شکننده می‌شود که همان
دمای ترانزیسیون شیشه‌ای است.
دمای ترانزیسیون شیشه‌ای _Tg_ ، یکی از مختصات فیزیکی پلیمرهاست.
دستگاه اندازه‌گیری Tg
دستگاهی که دمای ترانزیسیون شیشه‌ای
_Tg_ را برای ما اندازه‌گیری می‌کند،
D.S.C نام دارد که مخفف
Difransial Scaning Colorymetery ،
کالریمتری پوشش تفاضلی ، می‌باشد.
تعبیر دمای ذوب در پلیمرها
از آنجاییکه پلیمرها ، کلا از 3 حالت تشکیل شده‌اند (بلور ، بلورچه ، آمورف یا بی‌شکل) ، موقعیکه پلیمر حرارت داده می‌شود، ابتدا بلورچه‌ها حرارت را دریافت می‌کنند. با بالا رفتن دما ، بلورها شروع به بی‌نظم شدن می‌کنند و در یک لحظه ، پلیمر جامد به یک مایع ویسکوز تبدیل می‌شود. (می‌دانیم که وقتی نیروهای بین مولکولی را تضعیف می‌کنیم، ذوب اتفاق می‌افتد.)
دمای ذوب در ترموست‌ها
پلی ایزوپرن 4و1 سیس ، "
الاستومر" است که به شکل بلوری نیست و آمورف است. بنابراین در این گونه پلیمرها نقطه ذوب مفهوم ندارد. همینطور در
PF خطی و
PF کراسلینگ مفهوم ندارد.
دمای ترانزیسیون شیشه‌ای در انواع پلیمرها
دمای ترانزیسیون شیشه‌ای در انواع پلیمرها از نوع آمورف ، بلوری ، الاستیک ، پلاستیک و ... وجود دارد. حتی در یک پلیمر سه‌بعدی یا کراسلینگ هم ، دمای ترانزیسیون شیشه‌ای (
Tg) وجود دارد.
نقطه نرم شدن
در الاستیک‌ها یا الاستومرها ، نقطه ذوب وجود ندارد، ولی نقطه نرم شدن وجود دارد. وقتی الاستومری را حرارت می‌دهیم، در اثر حرارت ، پلیمر نرم می‌شود و سپس ، با بالا رفتن دما با مواد افزودنی ، فرایند پخت صورت می‌گیرد. در الاستیک‌ها برخلاف پلاستیک‌ها قالب‌گیری وجود ندارد، چون پلاستیک‌ها سیال می‌شوند.
مباحث مرتبط با عنوان
