Qu'est-ce que la transition vitreuse?

Les polymères qui ne sont pas structurés comme des cristaux au niveau moléculaire changent d'état avec la température différemment des substances cristallines. La température de transition vitreuse est le point auquel le polymère subit un changement d'état. Les matériaux situés au-dessus de cette température sont généralement plus flexibles et ceux à des températures plus froides sont fragiles, car les molécules ne peuvent pas se plier ou se déplacer facilement dans des endroits différents. La transition vitreuse ne se voit que dans les solides qui n'ont pas de molécules disposées en cristaux; ceux-ci sont appelés amorphes et comprennent le verre, les gels et les films minces.

Selon le matériau, le point de transition vitreuse se produit à une température différente, liée à sa capacité calorifique. Certains matériaux tels que le caoutchouc ont des molécules à la fois cristallines et amorphes. Les températures pour chaque objet d'un objet peuvent être différentes. Les structures à base de cristaux fondent à une certaine température, mais les structures avec les deux types de molécules ont tendance à s'écouler sur de longues périodes. Les composants amorphes peuvent être forts à une température, tandis que les molécules cristallines peuvent être à l'état fondu si elles ont déjà subi une transition de phase.

La transition vitreuse est différente de la fusion réelle, car il n'y a pas de chaleur latente pour absorber les augmentations de température. Contrairement à une substance en fusion, un polymère en transition continuera à chauffer lorsque la température de transition est atteinte. La capacité thermique du polymère augmente néanmoins, de sorte que le processus qu'il subit est appelé une transition de second ordre. Les structures cristallines absorbent plutôt la chaleur et n'augmentent pas la température pendant la fusion.

S'il devait être physiquement plié, un objet fléchirait comme un morceau de caoutchouc lorsqu'il se situe en dessous du point de transition vitreuse. Il pourrait également rester solide si les liaisons moléculaires sont suffisamment fortes pour résister à la force. Les objets avec des molécules moins fortes vont se briser ou se briser en dessous de la température de transition vitreuse. Les tableaux de bord de voiture en plastique, ainsi que les couleurs en plastique, réagissent souvent de la même manière aux changements de température.

Les matériaux amorphes nécessitent une certaine quantité d'énergie thermique pour modifier leur structure moléculaire. La transition vitreuse dépend de l'énergie nécessaire pour changer l'état d'un matériau particulier. Le phénomène est différent de la fusion aussi parce qu'il n'est pas aussi apparent. Souvent, les matériaux ne présentent pas les propriétés associées à la suite de la transition vitreuse, à moins qu'une force ne leur soit appliquée. La fusion est toutefois apparente et a un effet plus dramatique, par exemple lorsqu'un glaçon cristallin fond dans de l'eau qui coule facilement sur une surface.