Relative Humidity Induced Glass Transition Temperature




비정질 화합물의 유리 전이 온도(glass transition temperature)에 대한 상대습도의 영향은 물질의 물리화학적 특성에 중대한 영향을 미칩니다. 


물은 많은 비정질 화합물에서 가소제(plasticizer) 역할을 하며, 상변화에 의해 

유도되는 특성 변화는 제품의 안정성, 성능, 저장 수명에 결정적인 영향을 

미칠 수 있습니다.  

Pharmaceuticals


제약 제품에 비정질 물질이 존재하면 결정질 물질과는 다른 특성으로 인해 제조,

보관, 전달 과정에서 큰 어려움을 초래합니다. 


비정질 분말을 제형화할 때는 안정성에 영향을 미치는 임계 영역을 정확히 이해하는 것이 매우 중요합니다. 이러한 안정성 영역은 수분 유도 상변화 발생 여부를 

예측하고, 최종 제형의 성능에 큰 영향을 미칩니다.


물은 가소제(plasticizer) 역할을 하여 유리 전이 온도를 크게 낮출 수 있으며, 이로 인해 자발적인 상변화가 발생할 수 있습니다. 이러한 준안정(meta-stable) 상태가 결정질 상태로 전환될 가능성이 있기 때문에, 비정질에서 결정질로 전이되는 유리 전이 온도와 상대습도 조건을 철저히 이해해야 합니다. 


이러한 전이 조건은 DVS(Dynamic Vapor Sorption)와 IGC(Inverse Gas Chromatography) 실험을 통해 효과적으로 분석 및 시각화할 수 있습니다.


Notes:


DVS Application Note 35: Determining the Moisture-Induced Glass Transition in an Amorphous Pharmaceutical Material [Request a copy]


Vapor & Gas Separation


유리 전이 온도(Tg)는 식품 특성 분석에서 중요한 물성입니다. 

폴리머나 맥아당(maltose)과 같은 천연 고분자는 Tg를 나타내며, 

이는 식품 분말 및 제형의 안정성과 물리화학적 특성에 영향을 줄 수 있습니다.


iGC-SEA(Inverse Gas Chromatography – Surface Energy Analyzer)를 이용한 

무한 희석 조건에서는 다양한 상대습도에서 맥아당과 같은 물질의 

2차 상전이(second-order phase transition) 효과를 신속하게 측정할 수 있으며, 

이를 통해 해당 제품의 유리 전이 온도를 결정할 수 있습니다. 


본 응용 노트에서는 역가스 크로마토그래피(iGC)를 사용하여 맥아당의 

Tg를 측정한 사례를 다룹니다.


Note: 


iGC SEA Application Note 204: Determination of the glass transition temperatures, Tg, of Maltose and its dependence on relative humidity by infinite dilution inverse gas chromatography (iGC-SEA) [Request a copy]

Polymers


유리 전이 온도(Tg)는 비정질 고분자의 거동과 용도를 결정짓는 핵심 물성입니다.


고분자의 Tg는 습도에 크게 영향을 받으며, 물은 가소제(plasticizer)로 작용하여 

Tg를 낮추는 역할을 합니다. 고분자의 기능성과 내구성을 최적화하기 위해서는 

안정한 온도 및 습도 범위를 정확히 이해하는 것이 매우 중요합니다.


iGC-SEA(Inverse Gas Chromatography – Surface Energy Analyzer)는 고분자의 Tg를 민감하게 측정할 수 있는 도구이며, DVS(Dynamic Vapor Sorption)와 함께 

습도 램핑 실험을 통해 이러한 특성을 정밀하게 분석할 수 있습니다.


Note: 


iGC SEA Application Note 303: An overview of iGC SEA – a new instrument for characterizing the physico-chemical properties of polymers [Request a copy]