آزمون تعیین دمای انتقال شیشه‌ای
آزمون تعیین دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) یکی از آزمون‌های حرارتی کلیدی در آنالیز پلیمرهاست که به‌منظور شناسایی دمای تغییر رفتار فیزیکی پلیمر از حالت شیشه‌ای (سخت و شکننده) به حالت لاستیکی (نرم و انعطاف‌پذیر) انجام می‌شود. این تغییر، یک تحول فازی کلاسیک نیست بلکه ناشی از افزایش تحرک زنجیرهای پلیمری در نواحی آمورف ماده است.
هدف اصلی این آزمون، تعیین محدوده دمای عملکرد ایمن پلیمر و ارزیابی تأثیر عوامل مختلفی مانند نوع پلیمر، میزان شبکه‌ای شدن، افزودنی‌ها، نرم‌کننده‌ها و فرآیند تولید بر خواص حرارتی ماده است. دمای Tg نقش بسیار مهمی در انتخاب مواد اولیه، طراحی محصول و پیش‌بینی رفتار پلیمر در شرایط کاری واقعی دارد.
این آزمون به‌طور گسترده در کنترل کیفیت مواد اولیه پلیمری، آمیزه‌ها، لوله‌ها و اتصالات پلیمری، لوله‌های چندلایه، پوشش‌ها، چسب‌ها، رزین‌ها و قطعات مهندسی پلاستیکی کاربرد دارد.
حجم و نوع نمونه مورد نیاز
نمونه جامد پلیمری (مواد اولیه، قطعه یا آمیزه)
وزن نمونه معمولاً 5 تا 10 میلی‌گرم
نمونه باید خشک، تمیز و عاری از آلودگی سطحی باشد
شکل نمونه می‌تواند ورقه‌ای، پودری یا برش‌خورده از قطعه باشد.
پارامترهای اندازه‌گیری‌شده در آزمون
دمای انتقال شیشه‌ای (Tg)
محدوده شروع و پایان Tg
تغییر ظرفیت گرمایی (ΔCp)
رفتار حرارتی ناحیه آمورف پلیمر
اثر افزودنی‌ها و فرآیند تولید بر Tg
استانداردهای مرتبط
آزمون تعیین دمای انتقال شیشه‌ای معمولاً مطابق استانداردهای زیر انجام می‌شود:
ISO 11357-2 – آنالیز حرارتی DSC و تعیین Tg
ASTM D3418 – تعیین انتقال‌های حرارتی پلیمرها
استانداردهای ملی متناظر (ISIRI)
(این استانداردها توسط International Organization for Standardization و مراجع معتبر بین‌المللی تدوین شده‌اند.)
دستگاه‌ها و تجهیزات مورد استفاده
دستگاه DSC (Differential Scanning Calorimetry)
بوته آلومینیومی یا هرمتیک
سیستم کنترل و برنامه‌ریزی دما
گاز بی‌اثر (نیتروژن)
نرم‌افزار تحلیل داده‌های حرارتی
تفسیر نتایج آزمون
دمای انتقال شیشه‌ای به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که پلیمر در چه دمایی از حالت سخت و شکننده به حالت نرم و انعطاف‌پذیر تغییر رفتار می‌دهد.
Tg بالاتر از مقدار مورد انتظار: می‌تواند نشان‌دهنده شبکه‌ای شدن بیشتر، کاهش نرم‌کننده یا افزایش بلورینگی باشد
Tg پایین‌تر از مقدار استاندارد: معمولاً به دلیل وجود نرم‌کننده‌ها، کاهش وزن مولکولی یا فرآیند نامناسب تولید رخ می‌دهد
نتایج این آزمون به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا عملکرد حرارتی محصول را ارزیابی کرده، مواد مناسب برای شرایط دمایی مختلف انتخاب نموده و کیفیت محصول نهایی را تضمین کنند.
