lasittumislämpötila

Lasittumislämpötila, englanniksi glass transition temperature (Tg), on lämpötila, jossa amorfi aine muuttuu jäykästä, lasimaisesta tilasta kohti pehmeämpää, elastisempaa tilaa. Tg ei ole sulamispiste, vaan tilamuutos, joka liittyy molempien kvanttien liikkuvuuden lisääntymiseen. Yleensä aine on Tg:n alapuolella kova ja hauras, kun taas Tg:n yläpuolella materiaali muuttuu suipommin joustavammaksi.

Tg määritetään ja tulkitaan mittaamalla lämpötilan muutoksia esimerkiksi dif päöliseksi (DSC) tai dynaamisen mekaanisen analyysin (DMA) avulla. DSC-tutkimuksessa Tg ilmaantuu yleensä siirtymänä lämpökapasiteetin muutoksessa, kun taas DMA:ssa Tg näkyy varastoidun modulin pienenemisenä ja haakautuvan tan delta -signaalin huippuna. Tg on käytännössä arvo, joka riippuu mittausmenetelmästä ja lämmitys-/kulkuaikataustasta.

Tg:hen vaikuttavat monet tekijät, kuten molekyylien pituus ja joustavuus, rakenteen sidosloki ja risteytys, mukana olevan aineen kosteuden määrä sekä liuottimet tai plastisoivat aineet. Plastisoijat alenelevat Tg:tä, kun taas kovalenttinen tai fysikaalinen risteytyminen voi nostaa Tg:tä. Lisäksi lämpötila- ja kosteusolosuhteet voivat muuttaa Tg:n arvoa ajassa.

Tg on keskeinen ominaisuustekijä suunnittelussa ja suorituskyvyn arvioinnissa. Se määrittää, minkä lämpötilan ylä- ja alapuolella materiaali on riittävän jäykkä tai riittävän pehmeä sekä miten aine käyttäytyy kuumenettaessa, kosteuttaessa ja ajan myötä. Tg:n tunteminen auttaa valitsemaan oikeat materiaalit päivittäisiin sovelluksiin, kuten pinnoitteisiin, liimoihin ja pakkauksiin.