شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت کی تعریف
شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت (Tg) ， وہ درجہ حرارت ہے جس پر پولیمر لچکدار حالت سے شیشے والی حالت میں تبدیل ہوتا ہے， شیشے والی حالت سے ایک بے ساختہ پولیمر (بشمول کرسٹل لائن پولیمر میں غیر کرسٹل لائن حصہ) کے منتقلی درجہ حرارت سے مراد ہے انتہائی لچکدار حالت میں یا مؤخر الذکر سے سابق تک۔ یہ سب سے کم درجہ حرارت ہے جس پر بے ساختہ پولیمر کے میکرو مالیکولر حصے آزادانہ طور پر حرکت کر سکتے ہیں۔ عام طور پر Tg کے ذریعہ نمائندگی کی جاتی ہے۔ یہ پیمائش کے طریقہ کار اور حالات کے لحاظ سے مختلف ہے۔
یہ پولیمر کی کارکردگی کا ایک اہم اشارہ ہے۔ اس درجہ حرارت کے اوپر، پولیمر لچک دکھاتا ہے؛ اس درجہ حرارت کے نیچے، پولیمر ٹوٹنا دکھاتا ہے۔ پلاسٹک، ربڑ، مصنوعی ریشوں، وغیرہ کے طور پر استعمال ہونے پر اس پر غور کیا جانا چاہیے۔ مثال کے طور پر، پولی وینیل کلورائیڈ کا شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت 80°C ہے۔ تاہم، یہ مصنوعات کے کام کرنے والے درجہ حرارت کی اوپری حد نہیں ہے۔ مثال کے طور پر، ربڑ کا کام کرنے کا درجہ حرارت شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت سے اوپر ہونا چاہیے، ورنہ یہ اپنی اعلی لچک کھو دے گا۔
چونکہ پولیمر کی قسم اب بھی اپنی نوعیت کو برقرار رکھتی ہے، ایمولشن میں شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت بھی ہوتا ہے، جو پولیمر ایملشن سے بننے والی کوٹنگ فلم کی سختی کا اشارہ ہے۔ اعلی شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت کے ساتھ ایمولشن میں اعلی سختی، اعلی چمک، اچھی داغ مزاحمت کے ساتھ ایک کوٹنگ ہے، اور آلودگی کے لئے آسان نہیں ہے، اور اس کی دیگر میکانی خصوصیات اسی طرح بہتر ہیں. تاہم، شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت اور اس کا کم از کم فلم بنانے کا درجہ حرارت بھی زیادہ ہے، جو کم درجہ حرارت پر استعمال کرنے میں کچھ مشکلات لاتا ہے۔ یہ ایک تضاد ہے، اور جب پولیمر ایملشن ایک مخصوص شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت تک پہنچ جاتا ہے، تو اس کی بہت سی خصوصیات اہم طور پر تبدیل ہو جاتی ہیں، لہذا مناسب شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنا ضروری ہے۔ جہاں تک پولیمر میں ترمیم شدہ مارٹر کا تعلق ہے، شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، ترمیم شدہ مارٹر کی دبانے والی طاقت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت جتنا کم ہوگا، ترمیم شدہ مارٹر کی کم درجہ حرارت کی کارکردگی اتنی ہی بہتر ہوگی۔
کم از کم فلم بنانے والے درجہ حرارت کی تعریف
کم از کم فلم بنانے کا درجہ حرارت ایک اہم ہے۔خشک مخلوط مارٹر کا اشارہ
ایم ایف ایف ٹی سے مراد وہ کم از کم درجہ حرارت ہے جس پر ایملشن میں پولیمر کے ذرات ایک دوسرے کے ساتھ جمع ہو کر ایک مسلسل فلم بنانے کے لیے کافی متحرک ہوتے ہیں۔ پولیمر ایملشن ایک مسلسل کوٹنگ فلم بنانے کے عمل میں، پولیمر ذرات کو قریب سے پیک شدہ ترتیب بنانا چاہیے۔ لہذا، ایملشن کی اچھی بازی کے علاوہ، مسلسل فلم بنانے کے حالات میں پولیمر ذرات کی خرابی بھی شامل ہے. یعنی، جب پانی کا کیپلیری دباؤ کروی ذرات کے درمیان کافی دباؤ پیدا کرتا ہے، کروی ذرات جتنے قریب ہوتے ہیں، دباؤ میں اضافہ اتنا ہی زیادہ ہوتا ہے۔
جب ذرات ایک دوسرے کے ساتھ رابطے میں آتے ہیں، تو پانی کے اتار چڑھاؤ سے پیدا ہونے والا دباؤ ذرات کو نچوڑنے پر مجبور کرتا ہے اور ایک دوسرے کے ساتھ بانڈ کے لیے بگاڑ کر کوٹنگ فلم بنانے کے لیے مجبور کرتا ہے۔ ظاہر ہے، نسبتاً سخت ایجنٹوں والے ایملشنز کے لیے، زیادہ تر پولیمر ذرات تھرمو پلاسٹک رال ہوتے ہیں، درجہ حرارت جتنا کم ہوگا، سختی اتنی ہی زیادہ ہوگی اور اسے خراب کرنا اتنا ہی مشکل ہوگا، اس لیے کم سے کم فلم بنانے والے درجہ حرارت کا مسئلہ ہے۔ یعنی، ایک خاص درجہ حرارت سے نیچے، ایملشن میں پانی کے بخارات بننے کے بعد، پولیمر ذرات اب بھی مجرد حالت میں ہیں اور ان کو مربوط نہیں کیا جا سکتا۔ لہذا، پانی کے بخارات کی وجہ سے ایملشن مسلسل یکساں کوٹنگ نہیں بنا سکتا؛ اور اس مخصوص درجہ حرارت کے اوپر، جب پانی بخارات بن جاتا ہے، تو ہر پولیمر پارٹیکل میں مالیکیول ایک مسلسل شفاف فلم بنانے کے لیے گھس جائیں گے، پھیل جائیں گے، بگاڑیں گے اور مجموعی طور پر جمع ہوں گے۔ درجہ حرارت کی یہ نچلی حد جس پر فلم بن سکتی ہے کم از کم فلم بنانے کا درجہ حرارت کہلاتا ہے۔
MFFT کا ایک اہم اشارے ہے۔پولیمر ایملشن، اور یہ خاص طور پر اہم ہے کہ کم درجہ حرارت کے موسموں میں ایملشن کا استعمال کریں۔ مناسب اقدامات کرنے سے پولیمر ایملشن میں کم سے کم فلم بنانے کا درجہ حرارت ہو سکتا ہے جو استعمال کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایملشن میں پلاسٹائزر کا اضافہ پولیمر کو نرم کر سکتا ہے اور ایملشن کے کم از کم فلم بنانے والے درجہ حرارت کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے، یا کم از کم فلم بنانے والے درجہ حرارت کو ایڈجسٹ کر سکتا ہے۔ اعلی پولیمر ایمولشنز ایڈیٹوز وغیرہ استعمال کرتے ہیں۔
لانگو کا MFFTVAE دوبارہ تقسیم کرنے والا لیٹیکس پاؤڈرعام طور پر 0 ° C اور 10 ° C کے درمیان ہوتا ہے، زیادہ عام ایک 5 ° C ہے۔ اس درجہ حرارت پر،پولیمر پاؤڈرایک مسلسل فلم پیش کرتا ہے۔ اس کے برعکس، اس درجہ حرارت کے نیچے، ری ڈسپرسیبل پولیمر پاؤڈر کی فلم اب مسلسل نہیں رہتی اور ٹوٹ جاتی ہے۔ اس لیے، فلم بنانے کا کم از کم درجہ حرارت ایک اشارے ہے جو پروجیکٹ کے تعمیراتی درجہ حرارت کو ظاہر کرتا ہے۔ عام طور پر، فلم بنانے کا کم از کم درجہ حرارت جتنا کم ہوگا، کام کرنے کی صلاحیت اتنی ہی بہتر ہوگی۔
Tg اور MFFT کے درمیان فرق
1. شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت، وہ درجہ حرارت جس پر کوئی مادہ نرم ہو جاتا ہے۔ بنیادی طور پر اس درجہ حرارت سے مراد ہے جس پر بے ساختہ پولیمر نرم ہونا شروع ہوتے ہیں۔ اس کا تعلق نہ صرف پولیمر کی ساخت سے ہے بلکہ اس کے سالماتی وزن سے بھی ہے۔
2. نرمی کا نقطہ
پولیمر کی مختلف حرکتی قوتوں کے مطابق، زیادہ تر پولیمر مواد عام طور پر درج ذیل چار طبعی حالتوں (یا مکینیکل حالتوں) میں ہو سکتے ہیں: شیشے والی حالت، ویسکوئلاسٹک حالت، انتہائی لچکدار حالت (ربڑ کی حالت) اور چپکنے والی بہاؤ کی حالت۔ شیشے کی منتقلی انتہائی لچکدار حالت اور شیشے والی حالت کے درمیان منتقلی ہے۔ سالماتی ساخت کے نقطہ نظر سے، شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت پولیمر کے بے ساختہ حصے کا منجمد حالت سے پگھلی ہوئی حالت تک، مرحلے کے برعکس ایک نرمی کا رجحان ہے۔ تبدیلی کے دوران مرحلے میں تبدیلی کی حرارت ہوتی ہے، لہذا یہ ایک ثانوی مرحلے کی تبدیلی ہے (جسے پولیمر ڈائنامک میکینکس میں بنیادی تبدیلی کہا جاتا ہے)۔ شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت سے نیچے، پولیمر شیشے کی حالت میں ہے، اور سالماتی زنجیریں اور حصے حرکت نہیں کر سکتے۔ صرف ایٹم (یا گروپ) جو مالیکیولز کو تشکیل دیتے ہیں اپنے توازن کی پوزیشن پر ہلتے ہیں۔ جبکہ شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت پر، اگرچہ سالماتی زنجیریں یہ حرکت نہیں کر سکتی ہیں، لیکن زنجیر کے حصے حرکت کرنے لگتے ہیں، جو اعلیٰ لچکدار خصوصیات دکھاتے ہیں۔ اگر درجہ حرارت دوبارہ بڑھتا ہے تو، پوری سالماتی زنجیر حرکت کرے گی اور چپچپا بہاؤ کی خصوصیات دکھائے گی۔ شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت (Tg) بے ساختہ پولیمر کی ایک اہم جسمانی خاصیت ہے۔
شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت پولیمر کے خصوصی درجہ حرارت میں سے ایک ہے۔ شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت کو باؤنڈری کے طور پر لیتے ہوئے، پولیمر مختلف جسمانی خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں: شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت سے نیچے، پولیمر مواد پلاسٹک ہے؛ شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت سے اوپر، پولیمر مواد ربڑ ہے. انجینئرنگ ایپلی کیشنز کے نقطہ نظر سے، شیشے کی منتقلی درجہ حرارت انجینئرنگ پلاسٹک کے استعمال کے درجہ حرارت کی اوپری حد ربڑ یا ایلسٹومر کے استعمال کی نچلی حد ہے۔
پوسٹ ٹائم: جنوری 04-2024