Polimerlerde Ergime ve Camsı Geçiş Sıcaklıkları (Te ve Tc)

Ergime ve camsı geçişin polimer malzemelerin özellikleri üzerinde oldukça önemli etkileri bulunmaktadır. 

Ergime, malzeme yapısının düzenli bir halden düzensiz bir hale geçişidir (katı hal-->viskoz sıvı). Bu geçiş, ergime sıcaklığı,Te (Melting temperature-Tm) olarak adlandırılan sıcaklığın aşılmasıyla gerçekleşir. Bu terim termoplastikler için geçerlidir çünkü termosetler erime yerine yüksek sıcaklıklarda bozunmaya uğrarlar.

Te altında yapı düzenlidir.

Te üstünde yapı düzensiz bir sıvıdır (eriyik).

Camsı geçiş, amorf ya da kristalleşemeyen (yarı kristal) polimerlerde görülür; amorf bir polimerin sert, camsı hali kauçuğumsu bir hale dönüşür. Bu dönüşümün gerçekleştiği sıcaklık camsı geçiş sıcaklığı,Tc (Glass transition temperature-Tg) olarak adlandırılır. 

Tc sıcaklığının altında polimer camsı haldedir; yapı sert ve gevrektir.

Tc sıcaklığının üstünde polimer kauçuğumsu haldedir; yapı yumuşak ve esnektir.

Te ve Tc'yi Etkileyen Faktörler

Te ve Tc ile polimerin dokusu değişir ve bu, polimerin fiziksel ve mekaniksel karakteristik özelliklerini belirler.

Bir polimer zincirinin hareketi Te ve Tc üzerinde etkilidir. Esnek olan bir zincirin ergimesi kolay olur (Te az), rijit bir zincirin ise zordur (Te yüksek).

Bir polimer zincirinde bulunan hacimli-büyük yan gruplar, çift bağ ve aromatik gruplar, moleküller arası etkileşimleri artırır ve zincir hareketini zorlaştıracağından esneklik azalır: Te artar (ergime zor).

Zincirde bulunan bir hata (yan dallanma) ya da düşük moleküler ağırlık-zincir uzunluğu ise Te'yi azaltır (ergime kolay).

Lineer zincirlere sahip yüksek yoğunluklu polietilenin ergime sıcaklığı 137C iken, dallanmalı bir zincir yapısına sahip düşük yoğunluklu polietilenin ergime sıcaklığı 115Cdir.

Bir polimer zincirinde bulunan polar grup, çift bağ, aromatik grup, hacimli-büyük yan gruplar, çok dallanma, çapraz bağlar da hareketi zorlaştırır: Tc artar. 

Tc, zincirin hareketsizliği ile doğru orantılıdır.