玻璃化转变温度和熔化温度有什么区别？
玻璃化转变和熔化是两个不同的材料过程。
熔化温度是聚合物发生相变的温度。对于聚合物而言，熔化温度是指材料从结晶或半结晶状态转变为固态非晶态的温度。
熔化与玻璃化转变
尽管存在这种差异，但两种温度对聚合物的热转变特性都很重要。它们有助于我们确定产品设计和制造中使用的不同聚合物的工作范围。
下面是塑料熔化温度图，更清楚地捕捉了 Tm 和 Tg 之间的关系。
聚合物
玻璃化转变温度 (°C)
熔点（℃）
PET
70 - 80
250 - 260
LDPE
小于 -100
100-110
PVC
80-84
–
PP
-30至-20
160-165
PS
90-105
–
HDPE
小于 -100
125-135
ABS
63到127
–
PC
145
–
PMMA
100 - 115
–
PA66
70-90
225 -265
PA610
50-80
210 - 230
PBT
45-60
220 - 230
影响聚合物玻璃化转变温度的主要因素
虽然许多聚合物在正常室温条件下都超过了玻璃化转变温度，但每种聚合物的玻璃化转变温度通常都不同。这是因为其中涉及多种因素。
我们致力于在模具项目上建立稳固的合作伙伴关系，因此我们希望客户能够理解我们做出某些设计决策的原因。例如，以下重点阐述的因素解释了我们为何偏爱某些树脂。
影响温度（Tg）的主要因素有：
水分含量
水分含量的增加会增强聚合物链中氢键的形成，从而导致链间距离增加，导致气体转变温度降低。
熵值
钩r磷质材料的熵值较高，而晶体材料的熵值较低。因此，熵值越高，气相转变温度就越高。
压力和自由体积
环境压力的升高会导致聚合物的气体转变温度升高，同时自由体积也会降低。
化学结构
化学结构包括化学交联、分子结构、分子量和极性基团。
这些因素都会影响聚合物的玻璃化转变温度。例如，化学交联与玻璃化转变温度成反比。这是因为交联会阻碍流动性，从而提高玻璃化转变温度 (Tg)。
聚合物类型及其玻璃化转变温度
如上所述，每种聚合物都有不同的玻璃化转变温度。在大多数情况下，聚合物的熔融温度（Tm) 也高于室温。橡胶是一种独特的聚合物，因为它们在室温下的熔点低于熔点。
经历 Tg 的聚合物分为无定形、结晶和半结晶。
非晶态聚合物 – 低Tg
这些聚合物的分子结构是随机的。由于聚合物链中存在空隙，这些材料的玻璃化转变温度 (Tg) 相对较低。虽然它们的熔点并不明确，但温度升高会使它们变软，这可以从玻璃化转变温度看出。
无定形聚合物的常见例子有丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、聚氯乙烯 (PVC) 和通用聚苯乙烯 (GPPS)。
ABS塑料制品
高性能结晶聚合物
这些材料的特点是分子结构有序。熔点 (Tm) 较窄，加热后不会软化。例如聚甲醛 (POM)、聚醚醚酮 (PEEK) 和聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)。
PEEK产品
具有更高Tg的半结晶聚合物
半结晶聚合物的分子结构既有序又无序。由于有序结构，聚合物链的运动受到限制。因此，半结晶聚合物的Tg更高。
例如聚丙烯、乙缩醛和尼龙的熔化温度。尼龙的玻璃化转变温度约为50°C。
尼龙制品
下表列出了聚合物及其熔点和玻璃化转变温度的示例。
一些聚合物的 Tm 和 Tg 图
在这七种聚合物中，聚四氟乙烯 (PTFE) 的玻璃化转变温度最高。快速浏览一下其特性，就会发现该材料摩擦系数低，不发生反应，并且具有优异的绝缘性。
特氟龙是一种常用的含氟聚合物，其中含有大量的聚四氟乙烯。因此，确定特氟龙的玻璃化转变温度至关重要。
聚乙烯的Tg要低得多，熔点也略高于室温。这种材料，尤其是高密度聚乙烯（HDPE），因其耐化学性、易加工性和柔韧性而广受欢迎。
这两个例子表明，聚合物的Tg可能不同，其性质也可能不同。下文我们将更详细地探讨确定这一转变温度的本质。