Wat is glasovergang?
Polymeren die niet zijn gestructureerd als kristallen op moleculair niveau, veranderen van toestand met temperatuur anders dan kristallijne stoffen. De glasovergangstemperatuur is het punt waarop het polymeer een statusverandering ondergaat. Materialen boven deze temperatuur zijn over het algemeen flexibeler en die in koudere temperaturen zijn fragiel omdat de moleculen niet kunnen buigen of gemakkelijk naar verschillende plaatsen kunnen bewegen. Glasovergang wordt alleen gezien in vaste stoffen die geen moleculen hebben die in kristallen zijn gerangschikt; deze worden amorf genoemd en omvatten glas, gels en dunne films.
Afhankelijk van het materiaal treedt het glasovergangspunt op bij een andere temperatuur, die verband houdt met zijn warmtecapaciteit. Sommige materialen zoals rubber hebben zowel kristallijne als amorfe moleculen. De temperaturen voor elk in één object kunnen verschillen. Op kristallen gebaseerde structuren smelten bij een bepaalde temperatuur, maar structuren met beide soorten moleculen hebben de neiging om gedurende lange tijdsperioden te stromen. Amorfe componenten kunnen sterk zijn bij één temperatuur, terwijl kristallijne moleculen in een gesmolten toestand kunnen zijn als ze al een fase-overgang hebben ondergaan.
Glasovergang is anders dan het daadwerkelijke smelten, omdat er geen latente warmte is om temperatuurstijgingen te absorberen. In tegenstelling tot een smeltende substantie zal een overgangspolymeer blijven opwarmen wanneer de overgangstemperatuur wordt gekruist. De warmtecapaciteit van het polymeer neemt desalniettemin toe, dus het proces dat het ondergaat, wordt een overgang van de tweede orde genoemd. Kristallijne structuren absorberen in plaats daarvan warmte en stijgen niet in temperatuur, terwijl ze smelten.
Als het fysiek zou worden gebogen, buigt een object als een stuk rubber wanneer het zich onder het punt van de glasovergang bevindt. Het kan ook solide blijven als de moleculaire bindingen sterk genoeg zijn om de kracht te weerstaan. Voorwerpen met moleculen die niet zo sterk zijn, breken of breken onder de glasovergangstemperatuur. Plastic autodashboards en plastic paleizen reageren vaak op dezelfde manier bij temperatuurschommelingen.
Amorfe materialen vereisen een bepaalde hoeveelheid thermische energie om hun moleculaire structuur te veranderen. Glasovergang is afhankelijk van de energie die nodig is om de staat van een bepaald materiaal te veranderen. Het fenomeen verschilt van smelten ook omdat het niet zo duidelijk is. Vaak vertonen materialen niet de bijbehorende eigenschappen na glasovergang, tenzij er een kracht op wordt uitgeoefend. Smelten is echter visueel duidelijk en heeft een meer dramatisch effect, zoals wanneer een kristallijn ijsblokje smelt in water dat gemakkelijk over een oppervlak stroomt.