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Transitions thermiques des polymères
04/08/2025
Nous avons tous entendu parler de la température de transition vitreuse lorsqu'il s'agit d'adhésifs ou d'autres matériaux polymères, mais savons-nous ce que cela signifie ?
Lorsqu'on prend un matériau amorphe, qu'on le fait fondre et qu'on le laisse refroidir, il se solidifie, passant d'un liquide visqueux à un solide. Enfin, lorsque toutes les molécules ont perdu leur agitation thermique, il devient un solide vitreux. Ce dernier changement est appelé température de transition vitreuse, Tg, et est caractéristique des polymères ou des régions amorphes des matériaux semi-cristallins lorsqu'ils passent d'un état caoutchouteux à un état dur et cassant.
La transition de fusion cristalline, Tm, est la température à laquelle un polymère passe d'un solide microcristallin à un liquide visqueux. Elle correspondrait au point de fusion d'un composé non polymère.
En général, on peut dire que les polymères semi-cristallins, lorsqu'ils sont chauffés, présentent deux transitions, une Tg de leur région amorphe et une température de fusion Tm de leurs cristaux, tandis que les matériaux amorphes ne présentent qu'une seule transition, la Tg.
La valeur de la Tm dépend de la structure de la chaîne, des forces intermoléculaires et de la réticulation des chaînes. La Tm est toujours supérieure à la température de transition vitreuse.
Il existe différentes techniques et méthodes expérimentales pour déterminer la Tg, mais en raison du caractère thermodynamique de cette transition, chaque méthode fournit une valeur de Tg différente et il est toujours utile de préciser la méthode par laquelle sa valeur a été déterminée.
Pour étudier ces transitions thermiques et voir ce qui se passe lorsque le polymère est chauffé, l'une des techniques les plus couramment utilisées est la DSC ou calorimétrie différentielle à balayage.
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