دمای نرم شدن حرارتی پلیمرها

 سیمند کابل امروز می خواهد در مورد دمای نرم شدن حرارتی پلیمرها صحبت کنه

دمای نرم شدن حرارتی یا HDT دمای نرم شدن یا دمای خمش تحت بار ( DTUL ) بیشینه دمایی را نشان می دهد که یک پلیمر در آن به عنوان یک ماده سخت می تواند استفاده گردد .

دمای نرم شدن حرارتی را می توان به عنوان حد بالای دمایی که در آن ماده می تواند یک بار را در مدت زمانی قابل توجه تحمل کند ، در نظر گرفت . بنابراین HDT و DTUL دماهای بسیار مهم و کاربردی برای یک پلیمر می باشند . برای پلیمرهای آمورف HDT نزدیک دمای انتقال شیشه ای بوده ، در حالی که برای پلیمرهای با درجه بلورینگی زیاد ، HDT نزدیک دمای ذوب است .

بیشتر دماهای نرم شدن حرارتی به صورت اختیاری و در یک نقطه منفرد در بعضی از منحنی های دما – خمش تعریف می گردد و بیشتر اطلاعات مفید یک منحنی دور انداخته می شود . تنها در روسیه ، آزمون هایی با نام آزمون های ترمومکانیکی به کار گرفته می شود که در آن تمام منخنی دما – خمش مورد استفاده قرار گرفته می شود .

بیشتر آزمون های دمای نرم شدن حرارتی یا دمای نرم شدن در یکی از سه دسته مشخص قرار می گیرند . در دسته اول ، یک بار کششی بر روی نمونه اعمال شده و طول آن اندازه گیری می شود . در این حالت مانند آزمون های خزش بوده ، با این تفاوت که دما نیز با نرخ ثابتی افزایش می یابد . از این نمونه در آزمون ASTM شماره D1637 را میتوان نام برد که برای صفحات پلاستیکی استفاده می گردد . در این آزمون بار 50 PSI بر یک نوار وارد شده و دما با نرخ 2 درجه سانتیگراد بر دقیقه افزایش می یابد . دمای HDT در این مورد دمایی تعریف می گردد که در آن ازدیاد طول به 2 درصد برسد .اگر یک ورق آرایش یافته باشد ، قبل از شروع ازدیاد طول ممکن است با یک نرخ سریع جمع شود .

بطور کلی گرم و سرد شدن کنترل شده سبب افزایش HDT در پلی استایرن ها و دیگر پلیمرها می گردد . گرم و سرد شدن کنترل شده در دمای نزدیک تر به T_g ، زمان کمتری را برای افزایش HDT  به میزان مشخص احتیاج دارد . این اثر بیشتر مربوط به کاهش حجم آزاد می شود ولی قسمتی از آن نیز در نتیجه آسوده شدن تنش های منجمد در ماده می باشد . اثرات مشابهی در پلیمرهای بلورین پیدا شده است که در آن گرم و سرد شدن کنترل شده باعث افزایش درجه بلورینگی ، تغییر در در مورفولوژی بلورها یا آیاد شدن تنش های موجود در فاز آمورف می شود . بطور مشابه در رزین های گرما شخت ، افزایش زمان پخت اغلب باعث افزایش درجه شبکه ای شده ،  T_g و دمای نرم شدن حرارتی می گردد .