Предельная температура: когда полимер "разбирается" обратно в мономер! 🌡️
Теплота реакции виниловых полимеров влияет на их термическую стабильность при экструзии. А стабильность напрямую связана с потолочной температурой. Что это такое?
Потолочная температура (Tc) – это точка, при которой равновесие реакции полимеризации меняется . Мономер перестает полимеризоваться, или полимер распадается обратно на мономер!
Термодинамика объясняет: константа равновесия зависит от теплоты и энтропии реакции. Например, для полистирола (PS): теплота реакции = 70 кДж/гмоль, Tc = 310°C. 📊 (См. таблицу в посте!)
При высоких температурах существует равновесие между мономером и полимером. Чтобы избежать образования мономера, работайте при температурах ниже Tc. Формула для расчета Tc: Tc = ΔH / ΔS (в Кельвинах!).
🔥Важно: при приближении к Tc полимер начинает производить мономер в экструдере! Никакой стабилизатор не поможет!
Термодинамика – сила!
Данные показывают: Tc прямо пропорциональна теплоте полимеризации. Чем больше тепла выделяется при полимеризации, тем выше Tc и стабильность полимера.
🚨Но: распад не происходит мгновенно при Tc! Мономер начинает выделяться при более низких температурах. Пример: при экструзии PS при 200°C чувствуется запах стирола. Для PMMA мономер метилметакрилата обнаруживается при всех разумных температурах экструзии.
PS и PMMA деградируют, теряя мономерные звенья с концов цепей. Поэтому их свойства ухудшаются медленнее, чем при гидролизе конденсационных полимеров, где цепи рвутся случайно.
🔄Многократная переработка смолы может быстро ухудшить свойства до неприемлемого уровня!
Инженеры и операторы часто недооценивают этот механизм деградации! А зря!
#ПредельнаяТемпература #ДеградацияПолимеров #Экструзия #Термодинамика #Полимеры
