glasovergangstemperatur

Glasovergangstemperatuur (Tg) is de temperatuur waarbij een amorfe polymeer bij verhitting overgaat van een stijve, glasachtige toestand naar een zachtere, elastische toestand doordat de moleculaire mobiliteit toeneemt. Tg is geen smeltpunt zoals bij kristallijne stoffen; het is een kinetische overgang die afhangt van de bewegelijkheid van macromoleculen en van de verwarmingssnelheid.

De Tg kan worden bepaald met calorimetrie (DSC) of dynamische mechanische thermische analyse (DMTA). In DSC verschijnt doorgaans een stap in de warmtecapaciteit (Cp) bij Tg; in DMTA daalt de opslagmodulus en bereikt de dempingsfactor tan delta een piek bij Tg. De gemeten Tg hangt af van testcondities zoals verwarmingssnelheid en druk.

Factoren die Tg beïnvloeden zijn onder meer chemische structuur (rigiditeit), molecuulgewicht, crosslinking en aanwezigheid van plasticizers, vocht of oplosmiddelen. Verhoogde crosslinking verhoogt Tg; plasticizers verlagen Tg door toename van vrije ruimte tussen macromoleculen. Mengsels en kopolymeren laten Tg verschuiven ten opzichte van de afzonderlijke componenten.

Het begrip Tg is cruciaal bij materiaalontwerp en verwerking, omdat het de service- en verwerkingstemperaturen bepaalt en de mechanische eigenschappen zoals stijfheid en dimensionale stabiliteit beheerst. Voorbeelden van typische waarden: amorfe polymeren zoals polystyreen hebben circa 100 °C; PMMA ongeveer 105 °C; polyurethaanvarianten variëren afhankelijk van de samenstelling.

---