主な違い - ガラス転移温度と融解温度
ガラス転移温度と融解温度は、混同しやすい 2 つの化学用語です。ガラス転移温度は、高分子化合物で観察できるため、高分子化学で説明します。しかし、融解温度はどの化合物でも観察できます。ガラス転移温度と融解温度の主な違いは、ガラス転移温度はガラス状態からゴム状態への転移を表し、融解温度は固相から液相への転移を表すことです。
対象となる主な分野
1.ガラス転移温度とは
– 定義、温度に影響する要因
2.融点とは
– 定義、温度に影響する要因
3.ガラス転移温度と融解温度の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:非晶質、結晶性、凝固点、ガラス転移温度、融解温度、ポリマー、半結晶性、熱硬化性ポリマー
ガラス転移温度とは
ガラス転移温度は、アモルファス材料の硬いガラス状態がゴム状態に変換される温度です。この用語は、ポリマー、特に熱硬化性ポリマーがこのガラス転移を起こす可能性があるため、ポリマー化合物に関して議論されています。ガラス転移温度の短期は tg です .
熱硬化性ポリマーのガラス状態は非常に硬く、剛性があります。ゴム状の状態は非常に粘性があり、しなやかです。純粋な結晶性ポリマーにはガラス転移温度がありません。非晶性ポリマーと半結晶性ポリマーのみがこの特性を示します。純粋な非晶質ポリマーにはガラス転移温度しかありません。
ガラス転移温度に影響する要因
- ポリマーの化学構造 – 主構造、ペンダント基、架橋、ポリマー鎖の極性など。かさ高いペンダント基の存在は、かさ高い基が非晶質の性質を増加させるため、tg を増加させます。架橋はポリマー鎖の回転運動を制限するため、tg が増加します。
- 化合物の分子量 – ガラス転移温度は分子量に正比例します。
- 可塑剤 – これらは、特性を改善するためにポリマー材料に添加される化合物です。可塑剤は、ポリマー鎖間の凝集力を低下させるため、tg を増加させます。ポリマーの非晶性を高めます。
- 柔軟性 – 柔軟性は化合物の tg に反比例します。
図 01:ガラス転移温度
アモルファス構造を持つ各ポリマーには、独自のガラス転移温度があります。異なるポリマーの異なるガラス転移温度により、これに応じて適切な用途に使用することができます。たとえば、ガラス転移温度が低い硬質材料は、高温用途に適しています。
融解温度とは
融解温度とは、固体材料が液体に変換される温度です。つまり、これは固体が溶ける温度です。ここで物質の相転移が起こります。この融点または物質の融点では、固相と液相が平衡状態で存在します。
図 2:融点
融解温度は凝固点を指すこともあります .これは、液体の温度が徐々に下がると、同じ温度で液体が固相に変化するためです。しかし、固体の形成は異なる結晶パターンを介して発生する可能性があるため、それらは互いに異なる場合があります.
物質の融解温度では、その固体物質の密集した分子が放出されるため、エントロピーが増加します。融解温度は圧力に大きく依存します。したがって、物質の融点は特定の圧力、つまり標準圧力で与えられます。
図 3:水の状態図
物質の融解温度に影響する要因
- プレッシャー – 圧力は溶融温度に直接影響します。圧力が高いほど、融解温度が高くなります。
- 化学結合 – 分子間の化学結合が強い化合物では、融解温度が高くなります。
- 分子の形と大きさ – 分子が小さい物質は容易に溶けます。分子の形状は、物質内の分子のパッキングに影響を与えます。そのため、形状も融解温度に影響します。
ガラス転移温度と融解温度の違い
定義
ガラス転移温度: ガラス転移温度は、アモルファス材料の硬いガラス状態がゴム状態に変換される温度です。
融解温度: 融解温度は、固体材料が液体の形に変換される温度です。
トランジション
ガラス転移温度: ガラス転移温度は、ガラス状態からゴム状態への転移を表します。
融解温度: 融解温度は、固相から液相への転移 (相転移) を表します。
物質
ガラス転移温度: ガラス転移温度は、非晶質および半結晶性化合物で観察できます。
融解温度: 融解温度は、結晶性物質で観察できます。
要因
ガラス転移温度: ガラス転移温度は、主に物質の化学構造に依存します。
融解温度: 融解温度は、主に物質内の分子の化学結合と外圧に依存します。
結論
ガラス転移温度は、アモルファスおよび半結晶性ポリマー化合物で観察できます。融解温度は、結晶性化合物で観察できます。しかし、ガラス転移温度と融解温度の主な違いは、ガラス転移温度がガラス状態からゴム状態への転移を表すのに対し、融解温度は固相から液相への転移を表すことです。
