Diferencia entre la temperatura de transición de vidrio y la temperatura de fusión

Diferencia clave: temperatura de transición de vidrio frente a la temperatura de fusión
 

La investigación de las propiedades térmicas de los elastómeros es esencial para decidir sus parámetros finales de la aplicación y el proceso de fabricación. Las propiedades térmicas de los elastómeros se pueden examinar utilizando diferentes parámetros de prueba, como temperaturas de transición, rango de temperatura útil, capacidad de calor, conductividad térmica, dependencia de la temperatura de propiedades mecánicas y coeficiente de expansión térmica lineal. Hay dos tipos de parámetros de temperatura que se encuentran bajo temperaturas de transición, a saber, temperatura de transición del vidrio (T_gramo) y temperatura de fusión (T_metro). En la industria de los polímeros, estas temperaturas se utilizan para la identificación de materiales y sus parámetros de calidad. La temperatura de transición de los polímeros se puede evaluar con mucha precisión utilizando instrumentos avanzados como el analizador mecánico dinámico (DMA) y el calorímetro de escaneo diferencial (DSC). A temperatura de transición de vidrio, un cambio reversible en la fase de viscoso a vidrio o vidrioso o viceversa ocurre en las regiones amorfas del polímero debido a un cambio de temperatura, mientras que a la temperatura de fusión, las regiones cristalinas o semicristalinas de un cambio de polímero a una fase amorfa sólida. Esta es la diferencia clave entre la temperatura de transición de vidrio y la temperatura de fusión.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la temperatura de transición de vidrio?
3. ¿Qué es la temperatura de fusión?
4. Comparación de lado a lado: temperatura de transición de vidrio frente a la temperatura de fusión en forma tabular
5. Resumen

¿Qué es la temperatura de transición de vidrio??

La temperatura de transición del vidrio es la temperatura a la que un polímero viscoso o gomoso de un polímero amorfo o semicristalino cambia a un estado frágil y vidrioso. Esta es una transición reversible. Bajo las temperaturas de transición del vidrio, los polímeros son duros y rígidos como el vidrio. Por encima de la temperatura de transición de vidrio, los polímeros muestran propiedades viscosas o gomosas con menos rigidez. La transición de vidrio es una reacción de segundo orden, ya que hay un cambio en las derivadas. Los cambios en el polímero superior y inferior ocurren debido al movimiento molecular debido a los cambios de energía. Esta temperatura está muy influenciada por la estructura de las moléculas. Además, también depende de la frecuencia de la deformación cíclica, el efecto de los ingredientes compuestos como plastificantes, rellenos, etc., y tasa de cambio de temperatura.

Figura 01: Densidad en la temperatura

Según las observaciones experimentales, se encuentra que en un polímero simétrico, la temperatura de transición del vidrio es la mitad de su temperatura de fusión, mientras que en un polímero asimétrico, la temperatura de transición del vidrio es 2/3 de su valor de fusión (en grados de kelvin). Sin embargo, estas relaciones no son universales y tienen desviaciones en muchos polímeros. La transición del vidrio es importante para determinar el rango de trabajo de los polímeros, evaluando la flexibilidad y la naturaleza de la respuesta al estrés mecánico.

¿Qué es la temperatura de fusión??

La fusión es otro parámetro importante de transiciones térmicas en polímeros. Por lo general, la temperatura de fusión es la temperatura a la que ocurre una transición de fase; Por ejemplo, sólido a líquido o líquido a vapor.

Figura 02: derretir

Sin embargo, en lo que respecta a los polímeros, la temperatura de fusión es una temperatura a la que tiene lugar una transición de una fase cristalina o semicristalina a una fase amorfa sólida. La fusión es una reacción endotérmica de primer orden. La entalpía de fusión del polímero se puede usar para calcular el grado de cristalinidad, dado que se conoce la entalpía de fusión del 100% del mismo polímero. Conocer la temperatura de fusión también es muy importante, ya que da una idea sobre el rango de trabajo de un polímero.

¿Cuál es la diferencia entre la temperatura de transición de vidrio y la temperatura de fusión??

Resumen: temperatura de transición de vidrio frente a la temperatura de fusión

Tanto la transición de vidrio como las temperaturas de fusión son propiedades de transición térmica muy importantes de los polímeros. Por encima de la temperatura de transición de vidrio, los polímeros tienen propiedades gomosas, mientras que, por debajo de esta temperatura, tienen propiedades de vidrio. La transición de vidrio ocurre en polímeros amorfos. La fusión es el cambio de fase de cristalino a sólido amorfo. La temperatura de fusión es importante para calcular el grado de cristalinidad. Los valores de ambas temperaturas son extremadamente útiles para determinar la calidad y el rango de trabajo de los polímeros.

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Referencia:

1. Adams, Robert D., et al. Articulaciones adhesivas estructurales en ingeniería. Chapman & Hall, 1997.
2. Gowariker, V. Riñonal., Viswanathan, N. V., & Sreedhar, J. Ciencia de los polímeros. New Age International, 1986.
3. Rosato, Donald V., y Marlene G. Rosato. Enciclopedia concisa de plásticos. Springer Science & Business Media, 2000.

Imagen de cortesía:

1. "Densidad de temperatura" de Booyabazooka en English Wikipedia (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Hielo negro y gris" (CC0) a través de Pexels