01 Beneden Tg => Boven Tg => Beneden

Figure 1. PS coffeecup below and above Tg: roomtemperature => oil 130 oC = above Tg of polystyrene

Figure 2. Coffeecup is shrinking at the bottom (bottom immersed in oil) as the polymer chains are above Tg, stressed chains are relaxed.

Fig. 3 Coffeecup is totally immersed => results in a flat disc. 

Figure 4. Cooled flat disc.

Figure 5.  Cooled flat disc and the original coffeecup are shown.

Klik hier om naar een video te gaan gemaakt door een Avans student over het PS kopje in olie op 130 oC (helaas heeft ze inbedden uitstaan). 

Figure 1. Shrinky jewelry [2].

Figure 2. Shrinky dinks toy [3].

Figure 3. Shrink rings

Verklaring bij al deze systemen

In het begin zit je beneden de Tg van je polymeer. Het polymeer zit in de glastoestand. Maar dan wel in een uitgerekte vorm (1). Deze ingevroren uitgerekte ketens worden tot boven de Tg gebracht,  de ketens hebben dan meer bewegingsvrijheid (zijn niet meer ingevroren), dit uitgerektepolymeer heeft de neiging om terug te keren naar de random moleculaire kluwen = de meest waarschijnlijke configuratie (2) = hoogste entropie (vandaar de term: entropie-elasticiteit). Dat ze terugveren komt mede doordat er verstrengelingen aanwezig zijn, doordat het lange ketens betreft. Die verstrengelingen werken als ingevroren verknopingen die samen met de entropie-elasticiteit zorgen voor terugvering van het polymeer. Bij afkoelen komt het polymeer dan beneden de Tg  in de glastoeestand met de ketens ingevroren zoals bij situatie 3. 

Dus drijvende kracht van de rubberelasticiteit = entropie-elasticiteit

Figure 5. Rubber entropy elasticity [5].

Video 2. Shrinkage of rubber around pipe, start at 9:29 and 10:25 of the video [6].

Bronnen


>>> naar de volgende pagina