Nā Kumu e Hoʻopilikia ana i ka Mahana Hoʻololi Aniani, ka Mahana Hoʻoheheʻe a me ka Mahana Kahe Viscous o nā Polymers

ʻO ka mahana hoʻololi aniani (Tg), ka mahana hoʻoheheʻe (Tm) (no nā polymers crystalline) a me ka mahana kahe viscous (Tf) (no nā polymers non-crystalline) o nā polymers he mau palena mahana koʻikoʻi. Hoʻoholo ʻo Tg i ka mahana lawelawe o ka polymer, ʻoiai ʻo Tm lāua ʻo Tf e hoʻoholo i ka mahana hana o ka polymer. Nui nā mea e hoʻohuli i nā waiwai Tg, Tm a me Tf o kahi polymer.

Ka hopena o ke ʻano a me nā waiwai o ka polymer

I. ʻAno kaulahao

(1) Kaulahao nui. ʻO ka hoʻokomo ʻana o nā hui paʻa e like me nā hui phenyl, biphenyl a me nā pilina pālua i hoʻohui ʻia ma ke kaulahao nui e hoʻonui i ka paʻa o ke kaulahao, ʻoiai ʻo Tg, Tm a me Tf e hoʻonui a pau; ʻo ka hoʻokomo ʻana o nā pilina ether a me nā pilina pālua i hoʻokaʻawale ʻia ma ke kaulahao nui e hoʻolilo i ke kaulahao i mea maʻalahi, a ʻo Tg, Tm a me Tf e emi ana a pau.

(2) Nā hui ʻaoʻao. Ke lilo ka hui ʻaoʻao i hui paʻa, emi iho ka maʻalahi o ke kaulahao i ka piʻi ʻana o ka nui o ka hui ʻaoʻao, a piʻi aʻe ʻo Tg, Tm a me Tf; ke lilo ka hui ʻaoʻao (a i ʻole ke kaulahao ʻaoʻao) i hui maʻalahi (a i ʻole ke kaulahao maʻalahi), ʻo ka nui o ka hui ʻaoʻao (kaulahao), ʻoi aku ka maikaʻi o ka maʻalahi, a laila ʻoi aku ka maikaʻi o ka maʻalahi o ke kaulahao molekala holoʻokoʻa, a emi iho ʻo Tg, Tm a me Tf.

ʻO ka hui pū ʻana o (1) a me (2) e hōʻike ana e hiki i nā mea hoʻonohonoho kaulahao āpau e hoʻonui ai i ka paʻakikī o ke kaulahao ke hoʻonui i nā waiwai Tg, Tm a me Tf, a ʻo nā mea hoʻonohonoho kaulahao āpau e hoʻonui ai i ka maʻalahi o ke kaulahao hiki ke hoʻemi i nā waiwai Tg, Tm a me Tf.

II. Nā mana intermolecular
ʻO nā polymers polar, me nā pilina ikaika ma waena o nā hui polar ma ke kaulahao molekala a me nā mana intermolecular ikaika, he nui aʻe ko lākou mau waiwai Tg, Tm a me Tf ma mua o nā waiwai like no nā polymers non-polar; a piʻi aʻe nā waiwai Tg, Tm a me Tf me ka piʻi ʻana o nā mana intermolecular.

III. Kaumaha molekole
Ma muli o ka pili ʻana o Tm i ka crystallization, ma ke ʻano laulā, ʻaʻohe hopena nui o ke kaumaha molekala ma Tm a piʻi pū ʻo Tg lāua ʻo Tf me ka piʻi ʻana o ke kaumaha molekala. No Tg, ʻoi aku ka ʻike ʻia o kēia ʻano ma nā kaumaha molekala haʻahaʻa, ʻoiai ʻo Tg e loli mālie loa i ka wā e piʻi ai ke kaumaha molekala i kahi pae.

ʻOi aku ka nui o ka hopena o ke kaumaha molekala ma Tf ma mua o ko Tg. ʻO kēia no ka mea ua pili ka hopena o ke kaumaha molekala ma Tg i ka hopena o ke kaulahao, hiki ke hōʻike wale ʻia ke kiʻekiʻe iki ka nui o ka hopena o ke kaulahao o ka ʻōnaehana, ʻo ia hoʻi, haʻahaʻa iki ke kaumaha molekala; ma hope o ke kiʻekiʻe o ke kaumaha molekala i kekahi ʻano a liʻiliʻi ke kaumaha o ka hopena o ke kaulahao i kahi ʻano liʻiliʻi loa, ʻaʻole koʻikoʻi kona hopena ma Tg.

ʻO Tf ka mahana koʻikoʻi kahi e hoʻoneʻe ʻia ai ke kikowaena o ka nuipa o ke kaulahao polymer holoʻokoʻa, a ua hoʻokō ʻia ka neʻe ʻana o ke kaulahao holoʻokoʻa ma o ka neʻe like ʻana o nā ʻāpana kaulahao āpau. ʻO ke kiʻekiʻe o ke kaumaha molekala, ʻo ka nui o ka helu o nā ʻāpana kaulahao e pono ai ke neʻe like, a ʻo ka nui o nā ikaika frictional e pono ai ke lanakila i ka wā o ka neʻe ʻana, a ʻo ke kiʻekiʻe o ka Tf. No laila, hilinaʻi nui ka waiwai Tf i ke kaumaha molekala.

Ka hopena o nā kumu waho

I. Nā mea hoʻohui hiki ke hoʻoheheʻe ʻia i nā molekole liʻiliʻi

Hoʻohui ʻia nā plasticizers a i ʻole nā ​​​​mea hoʻohui hiki ke hoʻoheheʻe ʻia i nā mea hoʻohui i mea e hoʻomaikaʻi ai i nā waiwai hana a i ʻole e hāʻawi i kahi ʻano i ka huahana i ka wā o ka hana ʻana.ka hana ʻana a me ka hana ʻana o ka polymerI ke ʻano o nā polymers, ua like kēia mau molekala liʻiliʻi me nā mea hoʻoheheʻe a hoʻemi lākou i ka Tg, Tm a me Tf o ka polymer.

II. Nā mana o waho

Loaʻa i nā mana waho hoʻokahi ka hopena paʻi i nā ʻāpana kaulahao, no laila hiki i ka hoʻonui ʻana i nā mana waho ke hoʻohaʻahaʻa iā Tg a me Tf. ʻO ka hoʻonui ʻana i ka lōʻihi o ka mana waho e paipai pū i ka neʻe ʻana o nā molekala i ke kuhikuhi o ka mana waho, kahi e hoʻohaʻahaʻa ai iā Tf. ʻO ka hoʻonui ʻana o ke kaomi e hōʻemi ana i ka nui manuahi a hoʻonui iā Tg a me Tf.

ʻO ka hopena o nā mana o waho ma luna o Tm penei: ke kristala kahi polymer ma lalo o nā mana tensile, piʻi ka hiki ke kristala, e hoʻokiʻekiʻe ana i ke kiʻekiʻe o ka crystallinity a me ke kiko heheʻe o nā kristal, ʻo ia hoʻi, piʻi ʻo Tm; ʻo ka kristala ʻana ma lalo o ke kaomi e hoʻonui i ka mānoanoa o ka wafer, kahi e hoʻonui ai i ka hemolele o ke kristal, e hoʻonui ana iā Tm.

III. Ka helu hoʻāʻo

ʻO kēia ma ke ʻano o ka nui o ka waiwai hoʻāʻo i loaʻa ma ke ʻano o ka hoʻāʻo mahana. ʻOiai ʻo ka neʻe ʻana o nā kaulahao polymer he hana hoʻomaha a pili i ka manawa, aia kahi pilina ma waena o ka waiwai hoʻāʻo Tg a me ka pae manawa hoʻokolohua: ʻo ka hoʻonui ʻana i ka wikiwiki o ka hoʻomehana ʻana a i ʻole ke alapine o nā hoʻokolohua ikaika e hoʻonui iā Tg. Pēlā nō hoʻi no Tf, a ʻo ka ʻaoʻao ʻē aʻe no Tm. I ka hoʻāʻo ʻana i nā waiwai Tm, inā e hoʻonui mālie ʻia ka mahana, hiki ke hoʻoheheʻe mua ʻia nā hua kīnā ʻole a laila e hoʻoheheʻe hou ʻia i loko o nā kristal ʻoi aku ka maikaʻi a paʻa i kahi mahana kiʻekiʻe iki. ʻO ka mea hope loa i kapa ʻia ʻo "kiko heheʻe" ʻo ia ka mahana e hoʻoheheʻe ai nā kristal ʻoi aku ka maikaʻi a e ʻoi aku ke kiʻekiʻe ma mua o ka waiwai i ana ʻia ma ka piʻi wikiwiki ʻana o ka mahana.