Diferença chave - Temperatura de transição do vidro vs temperatura de fusão
A investigação das propriedades térmicas dos elastômeros é essencial para decidir sua aplicação final e parâmetros do processo de fabricação. As propriedades térmicas dos elastômeros podem ser examinadas usando diferentes parâmetros de teste, como temperaturas de transição, faixa de temperatura útil, capacidade de calor, condutividade térmica, dependência de temperatura de propriedades mecânicas e coeficiente de expansão térmica linear. Existem dois tipos de parâmetros de temperatura que estão sob as temperaturas de transição, a saber, temperatura de transição vítrea (T g) e temperatura de fusão (T m) Na indústria de polímeros, essas temperaturas são utilizadas para a identificação de materiais e seus parâmetros de qualidade. A temperatura de transição de polímeros pode ser avaliada com muita precisão usando instrumentos avançados como analisador mecânico dinâmico (DMA) e calorímetro de varredura diferencial (DSC). Na temperatura de transição vítrea, uma mudança reversível na fase de viscosa para vítrea ou vice-versa ocorre nas regiões amorfas do polímero devido a uma mudança na temperatura, enquanto na temperatura de fusão, as regiões cristalinas ou semicristalinas de um polímero mudam para um fase sólida amorfa. Esta é a principal diferença entre a temperatura de transição vítrea e a temperatura de fusão.
CONTEÚDO
1. Visão geral e diferença principal
2. O que é temperatura de transição do vidro
3. O que é temperatura de fusão
4. Comparação lado a lado - Temperatura de transição do vidro versus temperatura de fusão em forma tabular
5. Resumo
O que é a temperatura de transição do vidro?
A temperatura de transição vítrea é a temperatura na qual um estado viscoso ou borracha de um polímero amorfo ou semicristalino muda para um estado vítreo quebradiço. Esta é uma transição reversível. Abaixo das temperaturas de transição vítrea, os polímeros são duros e rígidos como o vidro. Acima da temperatura de transição vítrea, os polímeros apresentam propriedades viscosas ou de borracha com menos rigidez. A transição vítrea é uma reação de segunda ordem, pois há uma mudança nas derivadas. As mudanças no polímero acima e abaixo ocorrem devido ao movimento molecular devido às mudanças de energia. Essa temperatura é muito influenciada pela estrutura das moléculas. Além disso, também depende da frequência da deformação cíclica, do efeito da composição de ingredientes, como plastificantes, enchimentos, etc., e da taxa de variação da temperatura.
Figura 01: Densidade na temperatura
De acordo com observações experimentais, verificou-se que em um polímero simétrico, a temperatura de transição vítrea é a metade de sua temperatura de fusão, enquanto em um polímero assimétrico, a temperatura de transição vítrea é 2/3 de seu valor de fusão (em graus Kelvin). No entanto, essas relações não são universais e apresentam desvios em muitos polímeros. A transição vítrea é importante para determinar a faixa de trabalho do polímero, avaliando a flexibilidade e a natureza da resposta ao estresse mecânico.
O que é temperatura de fusão?
A fusão é outro parâmetro importante das transições térmicas em polímeros. Normalmente, a temperatura de fusão é a temperatura na qual ocorre uma transição de fase; por exemplo, sólido para líquido ou líquido para vapor.
Figura 02: Derretimento
No entanto, no que diz respeito aos polímeros, a temperatura de fusão é uma temperatura à qual ocorre a transição de uma fase cristalina ou semicristalina para uma fase sólida amorfa. A fusão é uma reação endotérmica de primeira ordem. A entalpia de fusão do polímero pode ser utilizada para calcular o grau de cristalinidade, uma vez que é conhecida a entalpia de fusão de 100% do mesmo polímero. Saber a temperatura de fusão também é muito importante, pois dá uma ideia sobre a faixa de trabalho de um polímero.
Qual é a diferença entre a temperatura de transição do vidro e a temperatura de fusão?
Artigo Diff meio antes da tabela
Temperatura de transição do vidro vs temperatura de fusão |
|
| A temperatura de transição vítrea é a temperatura à qual um estado viscoso ou borrachento de um polímero amorfo ou semicristalino muda para um estado vítreo quebradiço. | A temperatura de transição vítrea é a temperatura à qual um estado viscoso ou borrachento de um polímero amorfo ou semicristalino muda para um estado vítreo quebradiço. |
| Ordem de Reação | |
| A transição de vidro é uma reação de segunda ordem. | O derretimento é uma reação de primeira ordem. |
| Acima de T g ou T m | |
| Regiões amorfas se tornam elásticas, menos rígidas e não quebradiças | As regiões cristalinas se transformam em regiões sólidas amorfas. |
| Abaixo de T g ou T m | |
| As regiões amorfas tornam-se vítreas, rígidas e quebradiças. | Regiões cristalinas estáveis |
| Relacionamento (conforme observações experimentais) | |
| Tg = 1/2 Tm (para polímeros simétricos) | Tg = 2/3 Tm (para polímeros assimétricos) |
Resumo - Temperatura de transição do vidro vs temperatura de fusão
As temperaturas de transição vítrea e de fusão são propriedades de transição térmica muito importantes dos polímeros. Acima da temperatura de transição vítrea, os polímeros têm propriedades de borracha, enquanto, abaixo dessa temperatura, têm propriedades vítreas. A transição do vidro ocorre em polímeros amorfos. A fusão é a mudança de fase de cristalino para sólido amorfo. A temperatura de fusão é importante para calcular o grau de cristalinidade. Ambos os valores de temperatura são extremamente úteis para determinar a qualidade e a faixa de trabalho dos polímeros.
Baixe a versão em PDF da temperatura de transição do vidro x temperatura de fusão
Você pode baixar a versão PDF deste artigo e usá-la para fins off-line de acordo com a nota de citação. Faça o download da versão em PDF aqui. Diferença entre a temperatura de transição do vidro e a temperatura de fusão
