Температура плавления

Температура плавления - это температура, при которой твёрдое вещество переходит в жидкое состояние. Для полимеров эта характеристика особенно важна, поскольку определяет, при каком нагреве материал можно перерабатывать и в каких температурных условиях он сохраняет твёрдость и форму при эксплуатации.

У чистых низкомолекулярных веществ температура плавления строго определена: лёд тает ровно при ноле градусов. У полимеров всё сложнее. Чёткая температура плавления есть в основном у кристаллических полимеров, где при нагреве разрушаются упорядоченные области, и материал переходит в расплав в довольно узком интервале температур.

Аморфные полимеры, в отличие от кристаллических, не имеют чёткой точки плавления. Они постепенно размягчаются в некотором диапазоне температур, переходя из стеклообразного твёрдого состояния в вязкотекучее. Для них вместо температуры плавления важнее температура стеклования и интервал размягчения.

Температура плавления определяет режим переработки. Чтобы отлить или выдавить изделие, полимер нужно нагреть выше точки плавления, превратив в текучий расплав, но не перегреть, иначе он начнёт разлагаться. Поэтому переработку ведут в узком температурном окне между плавлением и разложением.

Эта же характеристика задаёт верхний предел применения изделия. Материал нельзя использовать при температурах, близких к его плавлению, иначе он размягчится и потеряет форму. Поэтому для горячих условий выбирают полимеры с высокой температурой плавления.

Разные полимеры плавятся при очень разных температурах. Полиэтилен плавится при сравнительно низкой температуре, полипропилен чуть выше, полиамиды и полиэфиры - значительно выше, а специальные теплостойкие полимеры выдерживают очень сильный нагрев. Это определяет их области применения.

На температуру плавления влияют строение цепи, регулярность, наличие полярных групп и степень кристалличности. Чем регулярнее цепи и сильнее взаимодействие между ними, тем выше температура плавления. Понимание этой связи помогает создавать полимеры с нужной теплостойкостью.