Nhiệt độ nóng chảy và bảng nhiệt độ nóng chảy các loại nhựa

Nhiệt độ nóng chảy là nhiệt độ mà tại đó một chất rắn chuyển hóa thành chất lỏng. Đối với các chất tinh thể, nhiệt độ này thường rất xác định, nhưng với các chất vô định hình như nhựa, chất này không có một điểm nóng chảy cụ thể mà thay vào đó là một dải nhiệt độ nóng chảy.

Các chất rắn được chia thành hai loại chính: tinh thể và vô định hình. Chất tinh thể có cấu trúc mạng tinh thể đều đặn, dẫn đến một nhiệt độ nóng chảy xác định. Nhiệt độ nóng chảy của tinh thể phụ thuộc vào loại liên kết giữa các hạt cấu tạo nên tinh thể, bao gồm liên kết ion, liên kết kim loại, liên kết cộng hóa trị và liên kết yếu như liên kết hydro.

Chất vô định hình không có cấu trúc mạng tinh thể đều đặn, nên quá trình chuyển từ rắn sang lỏng diễn ra dần dần trong một khoảng nhiệt độ. Dải nhiệt độ nóng chảy của chất vô định hình là khoảng nhiệt độ từ khi chất bắt đầu mềm ra cho đến khi hoàn toàn chuyển thành chất lỏng.

Nhiệt độ nóng chảy là một đặc tính vật lý quan trọng, được sử dụng để xác định độ tinh khiết của chất, phân biệt các chất khác nhau và trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Ngoài ra, nhiệt độ nóng chảy còn phụ thuộc vào áp suất, tuy nhiên trong điều kiện thông thường, sự thay đổi áp suất không đáng kể nên có thể bỏ qua.

Nhiệt độ nóng chảy là gì?

Nhiệt độ nóng chảy là nhiệt độ mà tại đó một chất tinh thể chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng khi được cung cấp nhiệt. Ở nhiệt độ này, pha rắn và pha lỏng cùng tồn tại trong trạng thái cân bằng. Mỗi chất tinh khiết thường có một nhiệt độ nóng chảy cố định, tuy nhiên đối với polymer, nhiệt độ nóng chảy là một dải nhiệt độ.

Sơ đồ mô tả sự thay đổi của biến dạng của một vật liệu khi nhiệt độ (T) tăng lên

Trong sơ đồ này:

Ma ​: Vùng vô định hình
Mb ​: Vùng bán tinh thể

Nguyên nhân của sự nóng chảy là do khi được cung cấp nhiệt, các phân tử trong chất rắn dao động mạnh hơn và phá vỡ các liên kết giữa chúng. Nhiệt độ nóng chảy là một đặc tính vật lý quan trọng, được sử dụng để xác định độ tinh khiết của một chất và trong nhiều ứng dụng công nghiệp.

Bảng nhiệt độ nóng chảy của các loại nhựa

Dưới đây là bảng so sánh nhiệt độ nóng chảy của một số loại nhựa phổ biến:

Ý nghĩa khi xác định nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt độ nóng chảy không chỉ giúp xác định đặc tính của nhựa mà còn là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá độ tinh khiết của chất liệu. Một chất liệu polymer tinh khiết sẽ có dải nhiệt độ nóng chảy ngắn, trong khi nếu có tạp chất, dải này sẽ dài hơn và nhiệt độ nóng chảy sẽ thấp hơn. Do đó, nhiệt độ nóng chảy có thể dùng để kiểm tra độ tinh khiết của nhựa, đảm bảo sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật.