Точка стеклования - Страница 1

[Аргентум]

Точка стеклования органики — это температура (при учете давления), при которой вещество переходит из вязкопластичного (жидкого) состояния в сверхвязкое (твёрдое и хрупкое), напоминающее стекло.

При этой температуре молекулы или цепи полимеров теряют подвижность, а вещество становится "жёстким" (очень вязким). Для аморфных материалов (то есть таких, которые не имеют привычного кристаллического порядка) это особенно важно, так как их структура "замерзает" в хаотическом состоянии.

Основные аспекты для масел и полимеров:
1. Природа вещества: Точка стеклования характерна для органических соединений, таких как полимеры или углеводороды определенного строения, напоминающего полимеры (ПАО).
2. Значение в практике:
- В полимерах точка стеклования определяет, при какой температуре материал становится хрупким.
- В нефтяной отрасли знание этого параметра помогает оценить, как вещество поведёт себя при низких температурах - либо - при высоком давлении, что критично для смазочных материалов и топлива.

Физическая суть:
На молекулярном уровне точка стеклования отражает переход системы из состояния, где молекулы могут свободно перестраиваться (пластичное или эластичное), в состояние, где такие перестройки становятся невозможными. Это не фазовый переход в привычном смысле (как плавление или кипение), а динамический переход.

В этой точке движение молекул словно "замирает" — вещество теряет гибкость, становясь неподатливым, как застывший поток.

 

[Аргентум]

@nonconfo

На практике точка стеклования определяется при вязкости от 1 000 000 сП (10³ Па·с) и выше. Это уровень, при котором материал становится практически неподвижным.

Особенности:
- При такой вязкости вещество перестаёт течь под действием собственной массы.
- Оно проявляет хрупкость при механическом воздействии, что соответствует переходу к твёрдому состоянию.

 

[Аргентум]

@nonconfo обычное оргстекло - это родственник загуста в масле

 

[nonconfo]

На практике точка стеклования определяется при вязкости около 1 000 000 сП (10³ Па·с). Это уровень, при котором материал становится практически неподвижным.

Мне в основном попадалось сильно большее значение, типа 10^12 Па·с.
Или 10³ Па·с это что-то вроде предела пропорциональности?

 

[Аргентум]

Мне в основном попадалось сильно большее значение, типа 10^12 Па·с.
Или 10³ Па·с это что-то вроде предела пропорциональности?

1 млн cP это начало.
Стекло резко набирает 10-15 после этого 1
и до 100 млн.
А вот дальше само понятие вязкости уже сумеречное. Она якобы есть - но это уже твердое (100 млн).

 

[nonconfo]

А вот дальше само понятие вязкости уже сумеречное. Она якобы есть - но это уже твердое (100 млн).

Ну да. Я вот тоже думал об этом. Ну какая вязкость... ))
Решил для себя, что там уже скорее релаксацию смотрят и какую-то разницу вылавливают.
Вообще прикольная тема, масленщики такие чтобы пониже, а полимерщики и эпоксидщики наоборот про нее думают ))

 

[nonconfo]

В нефтяной отрасли знание этого параметра помогает оценить, как вещество поведёт себя при низких температурах, что критично для смазочных материалов и топлива.

Точка стеклования характерна для органических соединений, таких как полимеры или углеводороды определенного строения, напоминающего полимеры (ПАО)

На практике точка стеклования определяется при вязкости около 1 000 000 сП (10³ Па·с). Это уровень, при котором материал становится практически неподвижным.

И все-таки, именно у ПАО и температуры низкие. В реально-бытовом смысле со стеклованием можно столкнуться?

 

[Аргентум]

Ну да. Я вот тоже думал об этом. Ну какая вязкость... ))
Решил для себя, что там уже скорее релаксацию смотрят и какую-то разницу вылавливают.
Вообще прикольная тема, масленщики такие чтобы пониже, а полимерщики и эпоксидщики наоборот про нее думают ))

ну вот я не помню, сколько там XOM нашли повышения вязкости у полимеров. Но до твердого - до 10 млн (10 000 [imath]\text{Pa} \cdot \text{s}[/imath] )

 

[Аргентум]

И все-таки, именно у ПАО и температуры низкие. В реально-бытовом смысле со стеклованием можно столкнуться?

стеклование ПАО и полимеров важно только под давлением. Холодное ПАО и полимер (без полимера - нет) под давлением - может стать твердым.
А почему ты вообще попросил тему стеклования? Там же была заметка про то, что ПАО мерзнет не совсем как парафины разного рода (минералка).
ПАО - парафин, но полимерный.

 

[nonconfo]

А почему ты вообще попросил тему стеклования?

Да как и все остальное: не было уверенного понимания темы. Сложно представить, как все еще жидкость, которая прокачалась к подшипнику, вдруг твердеет, хотя там же и греется в этом момент ))
Сейчас получше стало, спасибо! )

 

[Аргентум]

Да как и все остальное: не было уверенного понимания темы. Сложно представить, как все еще жидкость, которая прокачалась к подшипнику, вдруг твердеет, хотя там же и греется в этом момент ))
Сейчас получше стало, спасибо! )

находки XOM шли только в очень специфических слоях и зонах, связанных с высоким давлением.
Да, какое-нибудь парафиновое масло без полимера - не имело бы этих проблем..

 

[Аргентум]

Всегда хорошо получается илиивсегда плохо? Что ты имеешь ввиду?

Очень интересные полимеры эти метакрилаты..
Невозможно точно понять - хороши они или нет.

 

[Аргентум]

про стеклование, но я вот точно не согласен с тем, что он про него написал

ты меня прости, но судя по тому, что он писал - он ничего не может знать про стеклование.
Это Гудок Pro.
Как у Gemini - есть модель не Pro, а есть Pro.

 

[nonconfo]

но судя по тому, что он писал - он ничего не может знать про стеклование

Он знает, что оно существует. Уже как бы неплохо. Оно же не стыдно не знать... Я вот тоже не знал.
Стыдно вот так вот взять и судить.
Это ж было не про знания на самом деле... Выглядит так, что это для того, чтобы задеть. Зачем ему это может быть? И на Олейне он так же себя вел.
Мож комплексы, кто знает

 

[Аргентум]

@nonconfo

тут прямо мощь вышла (очень крутой господин, сэр Эрик) -

Требуется Вход или Регистрация для просмотра

Мы представляем модельный подход к описанию и предсказанию температурной зависимости вязкости нефтесодержащих систем, основанный на модифицированном уравнении Фолькера–Таммана–Фульхера (VTF): η(T) = η∞exp{D/[(T/T₀)−1]}, связывающем наблюдаемое поведение с приближением к стеклованию (т.е. к температурной границе перехода жидкости в аморфное твёрдое состояние), даже при температурах, значительно превышающих его.

Мы приводим экспериментальные данные, демонстрирующие применимость этого уравнения к широкому спектру масел — от битума, гудрона (остатков атмосферной или вакуумной перегонки), асфальтенов (высокомолекулярных ароматических соединений, нерастворимых в легких алканах) и асфальта, до сильно флюсованных (разбавленных легкими низковязкими углеводородами), разбавленных и маловязких систем, таких как дизельное топливо. Также охвачены смазочные материалы, модельные соединения и полимеры в растворах, используемые в качестве модификаторов вязкости или функциональных добавок в смазки и асфальтовые композиции.

Ключевым моментом является описание температурной зависимости вязкости η(T) с помощью двух параметров: T₀ (характеристическая температура, близкая к температуре стеклования) и η∞ (предельная вязкость при высоких температурах), при фиксированном значении хрупкости (D — параметр, характеризующий чувствительность вязкости к изменению температуры вблизи T₀). Показано, что эти два параметра систематически изменяются в зависимости от состава (в частности, от молекулярной массы и степени ароматичности), а также в ответ на химические изменения, такие как окисление.

Наиболее существенно то, что такая параметризация приводит к простым линейным правилам смешения (линейным законам аддитивности) для этих параметров, что позволяет предсказывать наблюдаемое сильно нелинейное, а иногда и немонотонное (т.е. с наличием экстремумов) поведение вязкости.

 

[Аргентум]

@nonconfo

тут прямо мощь вышла (очень крутой господин, сэр Эрик) -

Требуется Вход или Регистрация для просмотра

Мы представляем модельный подход к описанию и предсказанию температурной зависимости вязкости нефтесодержащих систем, основанный на модифицированном уравнении Фолькера–Таммана–Фульхера (VTF): η(T) = η∞exp{D/[(T/T₀)−1]}, связывающем наблюдаемое поведение с приближением к стеклованию (т.е. к температурной границе перехода жидкости в аморфное твёрдое состояние), даже при температурах, значительно превышающих его.

Мы приводим экспериментальные данные, демонстрирующие применимость этого уравнения к широкому спектру масел — от битума, гудрона (остатков атмосферной или вакуумной перегонки), асфальтенов (высокомолекулярных ароматических соединений, нерастворимых в легких алканах) и асфальта, до сильно флюсованных (разбавленных легкими низковязкими углеводородами), разбавленных и маловязких систем, таких как дизельное топливо. Также охвачены смазочные материалы, модельные соединения и полимеры в растворах, используемые в качестве модификаторов вязкости или функциональных добавок в смазки и асфальтовые композиции.

Ключевым моментом является описание температурной зависимости вязкости η(T) с помощью двух параметров: T₀ (характеристическая температура, близкая к температуре стеклования) и η∞ (предельная вязкость при высоких температурах), при фиксированном значении хрупкости (D — параметр, характеризующий чувствительность вязкости к изменению температуры вблизи T₀). Показано, что эти два параметра систематически изменяются в зависимости от состава (в частности, от молекулярной массы и степени ароматичности), а также в ответ на химические изменения, такие как окисление.

Наиболее существенно то, что такая параметризация приводит к простым линейным правилам смешения (линейным законам аддитивности) для этих параметров, что позволяет предсказывать наблюдаемое сильно нелинейное, а иногда и немонотонное (т.е. с наличием экстремумов) поведение вязкости.

@nonconfo хе-хе, XOM что-то знали.. А МП тупо хихикали про "стеклование".

 

[Korund]

Да как и все остальное: не было уверенного понимания темы. Сложно представить, как все еще жидкость, которая прокачалась к подшипнику, вдруг твердеет, хотя там же и греется в этом момент ))
Сейчас получше стало, спасибо! )

находки XOM шли только в очень специфических слоях и зонах, связанных с высоким давлением.
Да, какое-нибудь парафиновое масло без полимера - не имело бы этих проблем..

Загвозка в том что ТС при высоком давлении и t - ре потеря текучести может вести к разрушению молекул базы? Так и оборудование может дать кулак дружбы. Т.е. в продолжительных условиях ведущих к ТС это очень плохо и это необратимый процесс в отличии замерзания?

 

[Аргентум]

Загвозка в том что ТС при высоком давлении и t - ре потеря текучести может вести к

в статье постом выше - даются все выкладки открытые на сегодня (пока).
Это серьезный труд, много физики - на 24 страницы.
Суть такая, что молекулы с высокой MW - могут дать проблемы. Менее ароматная база (синтетика + полимер) - может дать стеклование.
То есть какое-нибудь 0W-40 - надо уметь сделать , а 0W-40 + дисперсант - повышает зоны риска.
Это условно, конечно. Это очень редкие последствия, которые не обсуждаются в этой статье. Но когда-то их нашли XOM. И когда я об этом писал - все только хихикали.
Алдарий хихикал - сравнивал решения XOM с решениями Novus..

 

[nonconfo]

@nonconfo

тут прямо мощь вышла (очень крутой господин, сэр Эрик) -

Требуется Вход или Регистрация для просмотра

Мы представляем модельный подход к описанию и предсказанию температурной зависимости вязкости нефтесодержащих систем, основанный на модифицированном уравнении Фолькера–Таммана–Фульхера (VTF): η(T) = η∞exp{D/[(T/T₀)−1]}, связывающем наблюдаемое поведение с приближением к стеклованию (т.е. к температурной границе перехода жидкости в аморфное твёрдое состояние), даже при температурах, значительно превышающих его.

Мы приводим экспериментальные данные, демонстрирующие применимость этого уравнения к широкому спектру масел — от битума, гудрона (остатков атмосферной или вакуумной перегонки), асфальтенов (высокомолекулярных ароматических соединений, нерастворимых в легких алканах) и асфальта, до сильно флюсованных (разбавленных легкими низковязкими углеводородами), разбавленных и маловязких систем, таких как дизельное топливо. Также охвачены смазочные материалы, модельные соединения и полимеры в растворах, используемые в качестве модификаторов вязкости или функциональных добавок в смазки и асфальтовые композиции.

Ключевым моментом является описание температурной зависимости вязкости η(T) с помощью двух параметров: T₀ (характеристическая температура, близкая к температуре стеклования) и η∞ (предельная вязкость при высоких температурах), при фиксированном значении хрупкости (D — параметр, характеризующий чувствительность вязкости к изменению температуры вблизи T₀). Показано, что эти два параметра систематически изменяются в зависимости от состава (в частности, от молекулярной массы и степени ароматичности), а также в ответ на химические изменения, такие как окисление.

Наиболее существенно то, что такая параметризация приводит к простым линейным правилам смешения (линейным законам аддитивности) для этих параметров, что позволяет предсказывать наблюдаемое сильно нелинейное, а иногда и немонотонное (т.е. с наличием экстремумов) поведение вязкости.

Сложнааа )