Температура стеклования (Tg) и свойства полимеров: что нужно знать экструдерщику

Температура стеклования (Tg) и свойства полимеров: что нужно знать экструдерщику! ⚙️

🧐Сегодня поговорим о важной характеристике полимеров – температуре стеклования (Tg) и ее влиянии на свойства и переработку.

Вращение связей определяет свойства полимеров!

Например, полистирол (PS) имеет много вращений при 150°C и мало при 25°C. Его Tg составляет около 100°C. Разница в скорости вращения при разных температурах влияет на свойства полимера.

Tg – важный параметр для экструзии! Она устанавливает нижний предел рабочей температуры экструдера. Нужно обеспечить текучесть полимера в дозирующем конце экструдера. Но большинство аморфных смол текут хорошо только при температуре на 50°C и более выше Tg.

Полимеры можно разделить на:

✅Стеклообразные полимеры: Tg выше комнатной температуры.

✅Полукристаллические полимеры: Tg значительно ниже комнатной температуры. Они приобретают твердоподобные свойства благодаря кристаллической фазе. У полукристаллических полимеров также есть аморфная часть, у которой есть своя Tg.

Инженеры стремятся создать "идеальный" инженерный полимер, обычно частично кристаллический.

🤔Пример исключения: поликарбонат (ПК). У него высокая Tg (около 155°C) и хорошая ударная вязкость при комнатной температуре, в отличие от многих других стеклообразных полимеров (PS, ПММА), которые становятся хрупкими при ударе.

Диапазон рабочих температур:

Инженерный полимер должен иметь широкий диапазон рабочих температур (разница между температурой плавления Tm и Tg). В этом диапазоне полукристаллический полимер представляет собой гибкую матрицу (выше Tg), удерживаемую кристаллитами, которые действуют как высокомодульные наполнители и физические сшивки. 💪

Для гомогенных полимеров Tm примерно в 1,4–2,7 раза больше Tg (в абсолютной температуре). Таким образом, Tm – функция от Tg. Случайные и блок-сополимеры не подчиняются этому соотношению.

#полимеры #температурастеклования #Tg #экструзия #свойства #полукристаллические #аморфные #инженерныеполимеры #материаловедение #наука