ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI
description
Transcript of ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI
![Page 1: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/1.jpg)
ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI
![Page 2: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/2.jpg)
İzlenecek sıra:
• Camsı geçiş sıcaklığı (Tg)• Polimerlerin Tg sıcaklığının üstünde
ve altındaki davranışları• Tg’yi etkileyen faktörler • Tg’yi belirlemede kullanılan
yöntemler
![Page 3: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/3.jpg)
CAMSI GEÇİŞ
Tg (camsı geçiş sıcaklığı)-polimerlere özgü-polimerlerin çoğu için belirli ve farklıdır.
Polimer bu sıcaklığın altına soğutulduğunda cam gibi sert ve kırılgan olur.
Polimerlerin özellikleri ve kullanım yerleri camsı geçiş sıcaklıklarına yakından bağlıdır.
![Page 4: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/4.jpg)
Camsı geçiş erime ile aynı şey değildir.
![Page 5: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/5.jpg)
Çeşitli polimerlerin Tg ve Tm değerleri
Tg /Tm = 2/3
![Page 6: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/6.jpg)
Polimerler neden Tg sıcaklığının altında sert ve kırılgan, üstünde ise yumuşak?
Amorf durumdaki polimeri yılanlarla dolu bir oda olarak düşünelim.
![Page 7: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/7.jpg)
Polimerin camsı geçiş sıcaklığındaki davranışları
Tg zincir hareketlerinin başladığı sıcaklıktır. Tg altında polimer zincirleri eğilip-bükülme hareketlerini yapamazlar.
Polimerin camsı geçişi, mikroskopik düzeyde moleküllerin konformasyonundaki değişiklikler için gerekli termal enerji ile ilgilidir ve Tg üzerinde bu değişiklikleri meydana getirmek için yeterli termal enerji vardır.
![Page 8: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/8.jpg)
Lastik topun Tg’nin üzerindeki ve altındaki sıcaklıklardaki davranışı
• 25 0C Tg’nin çok üzerinde
• -50 0C Tg’nin biraz üzerinde
• -70 0C Tg’ye çok yakın
![Page 9: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/9.jpg)
Tg’yi neler etkiler?-Bağlar etrafındaki dönme kolaylığı-Serbest hacmin büyüklüğüSerbest hacim: toplam polimer hacmi içerisinde
polimer zincirlerinin kendi hacimleri dışında kullanabilecekleri diğer boş yerlerin tamamı.
![Page 10: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/10.jpg)
Tg’yi etkileyen faktörler
1-Deney sırasındaki soğutma veya ısıtma hızı
2-Polimerin fiziksel özellikleri
a-Zincir esnekliği
b-Yan gruplar ve dallanma
c-Çarpraz bağ
d-Zincir uzunluğu (Mol kütlesi)
e- Taksitisite
3-Plastikleştiricilerin varlığı
![Page 11: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/11.jpg)
1-Deney sırasındaki soğutma veya ısıtma hızı
Polimer
Hızlı soğutmaYavaş soğutma
Amorf, camsı katıKristal1-Çekirdekleşme2-Büyüme hızı
![Page 12: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/12.jpg)
Hızlı soğutmanın etkileri
Hızlı soğutmada zincirlerin hareketleri engellernir ve polimer zincirleri yeterince paketlenmeye fırsat bulamazlar. Zincirler arasında daha fazla hacim kalır. Böyle bir polimer yeniden ısıtıldığında Tg’ye daha düşük sıcaklıklarda ulaşır.
![Page 13: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/13.jpg)
2a-Zincir esnekliği
Tg< -1270C Tg yok
Tg= 190 0C
-CH2-CH2- , -CH2-O-CH2- gibi dönmelerin kolay olduğu gruplarTg’yi düşürür
![Page 14: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/15.jpg)
2b- Yan gruplar ve dallanma
Daha geniş gruplar, küçük olanlara göre bağ rotasyonunu engelleyebilir
![Page 16: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/16.jpg)
Yan grup bir dal biçimde uzarsa, hareketyerinin genişliği artar.
![Page 17: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/17.jpg)
2c-Çarpraz bağ
• Zincir hareketliliğini azaltarak Tg’nin yükselmesine neden olur.
• Düşük çarpraz bağlı polimerlerde Tg izlenebilir, çarpraz bağ oranı belli bir değeri geçtiğinde polimerin Tg’sindensöz edilemez.
![Page 18: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/18.jpg)
2d-Zincir uzunluğu (Mol kütlesi)• Zincir uzunluğunun kısa olması daha çok zincir ucu, bu da daha
çok serbest hacmi gösterir.• Polimerlerin mol kütlesinin artışı camsı geçiş sıcaklığını yükseltir.
Tg = (Tg)∞- K / Mp Mp: polimer mol kütlesi
K: sabit (Tg)∞: Sonsuz mol kütlesine sahip polimerinCamsı geçiş sıcaklığı.
Mol kütlesi 100.000 ve 3000 olan polistirenin Tg değerleri100 0C ve 430 C.
![Page 19: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/19.jpg)
2e- Taksitisite
![Page 20: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/20.jpg)
3-Plastikleştiricilerin varlığı
Bu tür moleküller polimer zincirleri arasına girer. Hacim artışı meydana gelir (serbest hacim) Polimer daha rahat hareket edebilir, daha düşük sıcaklıklarda hareket edebilir.Polimeri daha esnek, bükülebilir ve kullanışlı yapmak için Tg bu şekilde düşürülebilir.
![Page 21: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/21.jpg)
Tg’nin belirlenmesi
1-Mekaniksel Metotlar
2-Dielektrik Sabiti
3-Hacim Metodları
4-Termal Metodlar
![Page 22: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/22.jpg)
1-Mekaniksel Metotlar
Dinamik mekaniksel termal analiz
1-Elastik modülüs ölçülebilir.
2-Deformasyonla absorplananenerji ölçülebilir.
![Page 23: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/23.jpg)
2-Dielektrik SabitiDielektrik sabiti madde elektrik alana koyulduğundanasıl etkileneceğini açıklar.
Polimer materyale elektrik alan uygulandığında, polar gruplar alanla birlikte sıralanır.Tg altında bağların rotasyonu mümkün olmadığı için dielektrik sabiti düşük olur.Daha yüksek sıcaklıklarda artan termal titreşimler nedeniyle dielektrik sabiti düşer.
![Page 24: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/24.jpg)
3-Hacim Metodları Ö:Dilatometrik yöntem
![Page 25: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/25.jpg)
4-Termal Metodlar
-Diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC)-Diferansiyel ısıl analiz (DTA)
![Page 26: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/26.jpg)
Differansiyel taramalı kalorimetri
Örnek ve referansın sıcaklıklarının eşit olması sağlanır ve bu sırada örneğe verilen ısı izlenir. Erime noktasında polimer örneği ısı absorplar. Bu sırada polimer sıcaklığı sabit kalır, referansın sıcaklığı ise yükselmeye devam eder. Ortaya çıkan sıcaklık farkı, polimerin bulunduğu taraftaki ısıtıcıya daha fazla elektrik akımı uygulanarak giderilir. Elektrik akımı ile sağlanan ısı akışı ölçülür.
![Page 27: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/27.jpg)
ERİMECAMSI GEÇİŞ KRİSTALLENME
![Page 28: ERİME VE CAMSI GEÇİŞ SICAKLIĞI](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022061505/56813c00550346895da557bc/html5/thumbnails/28.jpg)
Diferansiyel ısıl analiz (DTA)• DSC yönteminde örnek ve
referanssın sıcaklıklarının eşit olması sağlanır ve bu sırada örneğe verilen ısı izlenir, DTA da ise örnek ve referans arasındaki sıcaklık farkı izlenir.