कांच संक्रमण और तापीय संक्रमण
कांच संक्रमण वह तापमान क्षेत्र है जिसमें एक बहुलक के अनाकार क्षेत्र एक कठोर कांच और एक गतिशील रबर के बीच बदलते हैं, और गलनांक तथा द्वितीयक शिथिलीकरण के साथ यह उन तापमानों को परिभाषित करता है जिन पर एक बहुलक को संसाधित और उपयोग किया जा सकता है।
Definition
कांच संक्रमण एक अनाकार बहुलक में एक कठोर, कांच जैसी अवस्था और एक नरम, रबर जैसी अवस्था के बीच प्रतिवर्ती परिवर्तन है, जो कांच संक्रमण तापमान द्वारा विशेषता वाले तापमान सीमा पर होता है; तापीय संक्रमणों में व्यापक रूप से यह संक्रमण, क्रिस्टलीय गलनांक और द्वितीयक शिथिलीकरण शामिल हैं।
Scope
यह विषय कांच संक्रमण तापमान और खंडीय गति तथा मुक्त आयतन में इसके आणविक मूल, इसे बढ़ाने या घटाने वाले कारक (श्रृंखला की कठोरता, पार्श्व समूह, मोलर द्रव्यमान, प्लास्टिसाइज़र, क्रॉसलिंकिंग), कैलोरीमेट्री और गतिशील यांत्रिक विश्लेषण द्वारा इसका मापन, क्रिस्टलीय गलनांक संक्रमण, और स्थानीयकृत गति से जुड़े द्वितीयक उप-कांच शिथिलीकरण को शामिल करता है।
Core questions
- कांच संक्रमण पर कौन सी आणविक गति सक्रिय होती है?
- कौन से संरचनात्मक कारक कांच संक्रमण तापमान को बढ़ाते या घटाते हैं?
- कांच संक्रमण को गलनांक से प्रयोगात्मक रूप से कैसे अलग किया जाता है?
- कांच संक्रमण शीतलन दर और तापीय इतिहास पर क्यों निर्भर करता है?
Key theories
- मुक्त-आयतन सिद्धांत
- कांच संक्रमण तब पहुँचता है जब मुक्त आयतन सहकारी खंडीय गति के लिए आवश्यक मात्रा से कम हो जाता है; यह चित्र संक्रमण की दर निर्भरता और निम्न-मोलर-द्रव्यमान वाले प्लास्टिसाइज़र द्वारा कांच संक्रमण के कम होने की व्याख्या करता है।
- विलियम्स-लैंडेल-फेरी संबंध
- कांच संक्रमण के ऊपर, शिथिलीकरण समय डब्ल्यूएलएफ समीकरण के माध्यम से तापमान पर निर्भर करता है, जो विभिन्न तापमानों पर मापे गए विस्कोइलास्टिक डेटा को एक ही मास्टर वक्र पर संरेखित करता है और संक्रमण को खंडीय गतिकी से जोड़ता है।
Mechanisms
कांच संक्रमण के नीचे, बड़े पैमाने पर खंडीय गति जमी हुई होती है और अनाकार बहुलक एक कठोर कांच होता है; संक्रमण के माध्यम से गर्म करने पर, श्रृंखला खंडों के सहकारी पुनर्व्यवस्था के लिए पर्याप्त मुक्त आयतन उपलब्ध हो जाता है, और मापांक रबरदार पठार में परिमाण के क्रम से गिर जाता है। कठोर रीढ़, भारी या ध्रुवीय पार्श्व समूह, हाइड्रोजन बंधन, और क्रॉसलिंकिंग गति को बाधित करके संक्रमण को बढ़ाते हैं, जबकि लचीली श्रृंखलाएं, प्लास्टिसाइज़र, और मुक्त श्रृंखला सिरे इसे कम करते हैं। क्योंकि संक्रमण एक गतिज, न कि संतुलन, घटना है, इसका स्पष्ट तापमान शीतलन दर और तापीय इतिहास के साथ बदलता है।
Clinical relevance
कांच संक्रमण तापमान यह निर्धारित करता है कि एक बहुलक को कमरे के तापमान पर एक कठोर प्लास्टिक या एक लचीले इलास्टोमर के रूप में उपयोग किया जाता है, अनाकार सामग्री के ऊपरी सेवा तापमान को निर्धारित करता है, और मोल्डिंग और फिल्म बनाने के लिए प्रसंस्करण खिड़कियों को परिभाषित करता है। संक्रमण को ट्यून करने के लिए प्लास्टिसाइज़ेशन का उपयोग लचीले पीवीसी में किया जाता है, और उप-कांच शिथिलीकरण को समझना प्रभाव कठोरता को समझाने में मदद करता है।
History
डब्ल्यूएलएफ समीकरण द्वारा कैप्चर किया गया विस्कोइलास्टिक शिफ्टिंग 1955 में तैयार किया गया था, कांच संक्रमण की मुक्त-आयतन व्याख्याएं 1950 और 1960 के दशक में विकसित की गईं, और डिफरेंशियल स्कैनिंग कैलोरीमेट्री संक्रमण को मापने के लिए नियमित विधि बन गई, साथ में बहुलक तापीय संक्रमणों की आधुनिक समझ स्थापित हुई।
Key figures
- John Ferry
- Malcolm Williams
- Robert Landel
- Walter Kauzmann
Related topics
Seminal works
- sperling2006
- hiemenz2007
Frequently asked questions
- एक बहुलक के कांच संक्रमण तापमान पर क्या होता है?
- इसके अनाकार क्षेत्र एक कठोर, भंगुर कांच से एक नरम, लचीले रबर में बदल जाते हैं क्योंकि श्रृंखला खंडों को पुनर्व्यवस्थित करने के लिए पर्याप्त गतिशीलता प्राप्त होती है। संक्रमण के पार कठोरता एक हजार या उससे अधिक के कारक से गिर सकती है।
- प्लास्टिसाइज़र जोड़ने से कांच संक्रमण क्यों कम होता है?
- छोटे प्लास्टिसाइज़र अणु मुक्त आयतन बढ़ाते हैं और श्रृंखलाओं को अलग करते हैं, जिससे कम तापमान पर खंडीय गति आसान हो जाती है। इस प्रकार कठोर पीवीसी को केबल इन्सुलेशन और टयूबिंग जैसे लचीले उत्पादों में बदल दिया जाता है।