
【化】 glass state temperature
twin; two
【計】 binary-coded decimal; binary-coded decimal character code
binary-to-decimal conversion; binary-to-hexadecimal conversion
【醫】 bi-; bis-; di-; duo-
order; second; second-rate
【醫】 deutero-; deuto-; hyp-; hypo-; meta-; sub-
change; transform; transit; turn; come round; go over; shift; switch
【醫】 conversion; tour; transformation; transition; turn
【經】 transform
temperature
【化】 temperature
【醫】 T; temperature
二次轉變溫度(Secondary Transition Temperature)是高分子材料科學中的重要概念,指非晶态聚合物在玻璃化轉變溫度(Tg)以下出現的次級松弛過程對應的溫度。該術語的英文對應為Secondary Transition Temperature 或β-Transition Temperature,區别于主轉變(玻璃化轉變,α-轉變)。其核心特征與材料局部鍊段運動或側基松弛相關,通常通過動态力學分析(DMA)或介電松弛譜檢測到明顯的力學損耗峰或介電損耗峰。
分子運動尺度
二次轉變溫度對應聚合物鍊中較小尺度單元的運動,如側基旋轉、短鍊段擺動或局部主鍊扭曲。例如,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的β轉變(約-40°C)與酯基的旋轉相關【文獻來源:Polymer Physics by L.H. Sperling】。
與玻璃化轉變的區别
測試與表征方法
動态力學分析(DMA)是最常用的檢測手段,表現為損耗模量(E'')或損耗因子(tanδ)的次級峰值。例如,聚碳酸酯(PC)在-100°C附近的β轉變對應苯基的局部振動【文獻來源:Macromolecules期刊】。
二次轉變溫度直接影響材料的低溫抗沖擊性能。例如,在環氧樹脂中,較高的β轉變活性可提升複合材料在低溫環境(如航空航天領域)的斷裂韌性【文獻來源:Composites Science and Technology】。相反,若二次轉變缺失或強度不足,材料可能表現為低溫脆性斷裂。
根據Arrhenius方程,轉變溫度與松弛時間(τ)的關系可表述為:
$$ tau = tau_0 expleft(frac{E_a}{RT}right) $$
其中$E_a$為活化能,$R$為氣體常數,$T$為轉變溫度。β轉變的$E_a$通常為20–80 kJ/mol,顯著低于Tg對應的α轉變(300–600 kJ/mol)【文獻來源:IUPAC《高分子術語彙編》】。
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将二次轉變定義為:"低于玻璃化轉變溫度的松弛過程,源于受限的分子運動模式"(來源:IUPAC Gold Book, "Transition Temperature"條目)。
關于“二次轉變溫度”的解釋如下:
二次轉變溫度(又稱二級轉變溫度)是高分子材料和無定形聚合物相變過程中的重要參數,主要指材料從玻璃态向黏彈态轉變的臨界溫度。這一概念的特點和應用包括:
定義特征
當溫度達到該臨界點時,材料的物理性質發生顯著變化:從硬脆的玻璃态轉變為具有黏彈性或橡膠态的高彈态。這種轉變屬于二級相變,不伴隨明顯的潛熱釋放,但會伴隨熱容、膨脹系數等熱力學參數的突變。
與一級轉變的區别
一級轉變(如熔融或結晶)通常伴隨物質狀态(固↔液)的明顯改變和潛熱變化,而二級轉變僅涉及分子鍊段運動能力的恢複,未達到完全流動狀态。
實際應用領域
該參數對塑料加工、橡膠性能調控、塗料固化溫度選擇等工業過程具有指導意義。例如:
擴展說明:在金屬材料領域(如TC4钛合金),“轉變溫度”通常指α+β相與β相之間的相變點(約980-1010℃),這類相變屬于一級轉變,需注意術語在不同學科中的差異。
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