تحديد تبلور البوليمر من خلال قياسات كالوريمتر المسح الضوئي التفاضلي

مقدمة 

هناك عدد كبير من البوليمرات القادرة على تشكيل الهياكل البلورية، حيث يتم توجيه أجزاء من الجزيئات بشكل موازٍ لبعضها البعض. على عكس المواد منخفضة الوزن الجزيئي، تكون درجة التبلور التي يمكن تحقيقها بواسطة البوليمرات أقل بكثير من 100%، وتعتمد على التركيب الجزيئي. وإلى جانب البلورات، يمكن أيضا تشكيل مناطق غير متبلورة في هذه المواد. 

تحديد تبلور البوليمر من خلال قياسات كالوريمتر المسح الضوئي التفاضلي
تحديد تبلور البوليمر من خلال قياسات كالوريمتر المسح الضوئي التفاضلي


في الممارسة العملية، يمكن التمييز بين نوعين من المناطق غير المتبلورة في البوليمرات المتبلورة جزئيًا بناءً على أنواع مختلفة من احتمالية التنقل الجزيئي. توجد المناطق المتنقلة غير المتبلورة بين البلورات. كما أنها تحدد أيضًا ارتفاع خطوة التزجج. على سطح البلورات، توجد مناطق صلبة غير متبلورة تظهر بنية غير متبلورة ولكن على الرغم من ذلك لا تشارك في التزجج بسبب نقص قدرة التنقل (انظر UserCom 11).

 تعتمد درجة الحرارة التي يحدث عندها التبلور ومدى سرعة حدوثه ودرجة التبلور التي تم تحقيقها، على التركيب الجزيئي للعينة. يعتمد حجم البلورات التي تم تشكيلها أثناء التبلور على مدى سهولة ترابط سلاسل البوليمر في البنية البلورية. بوجه عام، تعد سلاسل البوليمر أقل حركة في درجات الحرارة المنخفضة، ويتم فقط إنتاج بلورات صغيرة وأقل استقرارًا. تمتلك هذه البلورات نقطة انصهار منخفضة. يكون معدل تنقل الجزيئات أكبر في درجات الحرارة المرتفعة، وبذلك يتم تشكيل عدد أكبر من البلورات الأكثر كفاءة والتي تذوب في درجات حرارة مرتفعة. وبالتالي فإن منحنى ذوبان البوليمر المتبلور جزئيًا يحتوي على معلومات عن توزيع حجم البلورات الموجودة في المادة. إذا كان المحتوى الحراري لذوبان 100% من مادة بلورية (∆Hf 100 %) معروفًا، فيمكن حساب تبلور العينة  من منطقة ذروة الذوبان. يلخص الجدول 1 القيم المثالية للمحتويات الحرارية الذائبة لعدد من البوليمرات المتبلورة بشكل كامل.

الاستنتاجات

يمكن تقدير تبلور العينة من سلوك الذوبان. يمثل المحتوى الحراري للذوبان لعينة مرجعية وهمية نقية متبلورة بنسبة 100% مشكلة. بالإضافة إلى ذلك، تتأثر النتيجة إلى حد كبير باختيار القاعدة وحدود التكامل. للحصول على نتائج قابلة للتكرار، من الأفضل أن يتم استقراء القاعدة في الذوبان إلى المنطقة المباشرة بعد التزجج.

تحديد تبلور البوليمر من خلال قياسات كالوريمتر المسح الضوئي التفاضلي | تطبيق التحليل الحراري رقم UC 134 | التطبيق منشور في METTLER TOLEDO التحليل الحراري UserCom 13 

 

الندوات عبر الويب
الندوة عبر الويب حسب الطلب