Glasübergangstemperatur von Polymeren: Ein vollständiger Leitfaden

Hallo zusammen! Heute werden wir lernen über die Glasübergangstemperatur von Polymere. Dies ist der Fall, wenn Kunststoff wechselt von hart zu weich. Unter Istar-Bearbeitungwir Arbeit mit vielen Polymere in unserem CNC-Bearbeitungsdienst. Lasst uns herausfinden was das bedeutet!

Was ist die Glasübergangstemperatur?

Die Glasübergangstemperatur (Tg) ist, wenn ein Polymer Änderungen von hart und steif wie Glas zu weich und biegsam. Dies ist sehr wichtig!

• Es ist NICHT dasselbe wie Schmelzen
• Dies geschieht nur in der amorphe Teile von Polymere
• Es ist ein wendbar ändern
• Die Polymer ändert sich nicht Staat (es bleibt solide)

Wenn wir die CNC-Kunststoffteilemüssen wir die Tg der einzelnen Material. Dies hilft uns Wählen Sie das Recht Polymer für Ihre Projekt!

Wie wird der Tg-Wert gemessen?

Wir können Maßnahme Tg in ein paar Wege:

1. DSC (Differential-Scanning-Kalorimetrie) - Diese siehe um wie viel Wärme die Polymer beherbergt
2. DMA (Dynamisch-mechanische Analyse) - Diese prüft wie steif die Polymer ist
3. TGA (Thermogravimetrische Analyse) - Diese siehe wenn die Polymer verliert Gewicht wenn beheizt

Unter Istar-Bearbeitungmüssen wir Folgendes wissen Werte um das Beste zu machen cnc-Prototypenbearbeitung für Sie.

Schlüsselfaktoren, die Tg verändern

Viele Dinge kann den Tg-Wert steigen lassen auf oder unten:

1. Molekulare Struktur

• Steif Ketten = höher Tg
• Bendy Ketten = unter Tg
• Zweigstellen an Ketten = Änderungen Tg

2. Zusatzstoffe

• Weichmacher Tg gehen lassen unten (20-50°C niedriger!)
• Füllstoffe Tg gehen lassen auf (5-15°C höher)

3. Molekulargewicht

• Größer Moleküle = etwas höher Tg
• Beispiel: PS (MW 100k): Tg ≈ 100°C; PS (MW 200k): Tg ≈ 105°C

4. Verarbeitung Historie

• Schnelle Abkühlung = verschiedene Tg als langsame Abkühlung
• Wärmebehandlung kann ändern Tg

Wenn wir das tun cnc-Fräsen unter Istar-Bearbeitungdenken wir über all diese Faktoren!

Tg-Werte gängiger Polymere

Hier ist ein Liste von gemeinsamen Polymere und ihre Tg:

Warum Tg im echten Leben wichtig ist

Die Tg ist sehr wichtig für viele Gründe:

1. Die Auswahl des richtigen Materials

• Sie brauchen eine steif mitmachen heiß Wetter? Hohe Tg wählen
• Sie brauchen eine biegsam mitmachen kalt Wetter? Niedriges Tg wählen

2. Teile herstellen

• Muss Prozess Die meisten Polymere über Tg
• Unser CNC-Präzisionsbearbeitung Team kennt die richtigen Temperaturen

3. Wenn Dinge kaputt gehen

• Unter Tg: Polymere kann sein spröde und Riss
• Über Tg: Polymere kann auch sein weich und biegen

Fallstudien aus der Praxis

Fallstudie 1: Auto-Stoßstangen

Problem: Auto Stoßstangen hergestellt aus PP waren Rissbildung in Winter (unter Tg). Fix: Gemischt PP mit Gummi um Tg höher (-5°C) Ergebnis: 40% weniger Risse!

Wenn wir die cnc-bearbeitung für autos Teile bei Istar-Bearbeitungdenken wir über Temperatur eine Menge.

Fallstudie 2: Medizinische Geräte

Problem: Bedarf Droge Lieferung, die funktioniert bei Körpertemperatur Fix: Gebraucht PNIPAM mit Tg nahe 32°C Ergebnis: 90% Bessere Medikamentenabgabe!

Unser medizinische cnc-Bearbeitung Team verwendet diese Wissen zu machen besser Teile.

Wie Weichmacher Tg verändern

Weichmacher machen. Polymere mehr biegsam von Senkung Tg.

Beispiel: PVC + 30% DOP-Weichmacher:

• Normales PVC: Tg = 80°C (steif)
• PVC mit Weichmacher: Tg = -20°C (biegsam)

Das ist ein 100°C Tropfen!

Wie Füllstoffe Tg verändern

Füllstoffe machen. Polymere mehr steif von Erhöhung Tg.

Beispiel: PP + 20% Kieselerde:

• Regelmäßige PP: Tg = -10°C
• PP mit Kieselsäure: Tg = 5°C

Jetzt bleibt es steif in kälter Wetter!

Tipps für die Arbeit mit Polymeren unterhalb und oberhalb der Tg

Unterhalb Tg (Glaszustand)

• Polymere sind hart und spröde
• Gut für Teile die sein müssen steif
• Mai Riss wenn treffen. oder fallen gelassen
• Unser 5-Achsen-Bearbeitung kann machen präzise Teile

Über Tg (gummiartiger Zustand)

• Polymere sind weich und biegsam
• Gut für Teile die flex
• Mai verformen wenn zu viel Gewicht auf sie gelegt wird
• Schwer zu bekommen guter Abgang wenn Bearbeitung

Tg und verschiedene Arten von Polymeren

Amorphe Polymere

• Klar wie Glas (wie PC oder PS)
• Groß ändern in Eigenschaften bei Tg
• Gehen Sie von Hartglas zu Weichgummi

Teilkristalline Polymere

• Teil klar, teilweise undurchsichtig (wie PET oder PP)
• Einige ändern bei Tg, aber nicht als dramatisch
• Haben sowohl Tg als auch Schmelzpunkt (Tm)

Tg in Luft- und Raumfahrtanwendungen

Unter Luft- und Raumfahrt, Polymere mit hohem Tg-Wert sind sehr wichtig! Sie müssen bleiben steif zu sehr hoch und niedrige Temperaturen.

Istar-Bearbeitung hat erleben mit cnc-bearbeitung für die luft- und raumfahrt wobei Tg für kritisch.

Allgemeine Fragen zu Tg

Schlussfolgerung

Die Glasübergangstemperatur ist eine Schlüsseleigenschaft von Polymere. Sie sagt uns, wann eine Polymer wird sich von hart zu weich. Dies hilft uns Wählen Sie das Recht Material für jede Job.

Unter Istar-Bearbeitungverwenden wir dies Wissen um die beste Teile für unsere Kunden. Ob Sie brauchen cnc-Drehteile oder cnc-Fräsenverstehen wir, wie Polymere Arbeit.

Haben Sie eine Projekt das braucht Kunststoffteile? Lassen Sie uns Ihnen helfen Wählen Sie das Recht Material mit dem richtigen Tg!

Fußnoten

[^1]: Die DSC-Prüfung ist die gebräuchlichste Methode zur Messung der Tg, die in 75% von Labors verwendet wird. [^2]: PVC mit 30% DOP-Weichmacher zeigt einen dramatischen Tg-Abfall von 80°C auf -20°C. [^3]: Bei Produkten, die unterhalb ihrer Tg verwendet werden, besteht ein 30% höheres Risiko der Rissbildung.