II. Trạng thái thuỷ tinh:
1/ Cơ chế hố thuỷ tinh:
Theo Zukơp: khả năng hố thuỷ tinh phụ thuộc vào tỷ lệ giữa năng lượng tương tác nội phân tử và giữa các phân tử và năng lượng chuyển động nhiệt của các mắc xích. Năng lượng tương tác này khơng phụ thuộc vào nhiệt độ hoặc phụ thuộc rất ít trong khi đĩ năng lượng chuyển động (kT) giảm rõ rệt khi nhiệt độ giảm và tại một giá trị nào đĩ ứng với
T1 T2 T1 > T2 ε ω ε = f (ω) ở các T khác nhau ε ω1<ω2<ω3 ω1 ω2 ω3 T εel, ∞ εrec
năng lượng này khơng đủ để thắng lực tương tác nội phân tử và giữa các phân tử làm cho độ nhớt của Polymer tăng và giảm mức độ chuyển động nhiệt của các mắc xích tức là làm tăng độ cứng nhắc của mạch phân tử.
Mặt khác đối với polymer cĩ cực thì tương tác giữa các nhĩm cĩ cực rất mạnh và các tương tác này hình thành các liên kết cục bộ. Các liên kết này khơng tồn tại theo thời gian vì dễ bị bẽ gãy và hình thành liên kết mới. Thời gian sống trung bình của các liên kết này tăng khi giảm nhiệt độ và khi nhiệt độ giảm đến gần với giá trị Tg nĩ cĩ thể tồn tại trong suốt thí nghiệm.
Sự hình thành các liên kết này tới một lúc nào đĩ sẽ giảm độ linh động của các dãy mắc xích gần kề vì thế ngay khi cĩ mặt một số lượng tương đối nhỏ các liên kết này cũng làm cho tồn bộ hệ thống cứng hơn. Vì vậy, việc làm lạnh sẽ dẫn đến sự hình thành cấu trúc khá ổn định với sự sắp xếp ngẫu nhiên của các phân tử polymer và khi T <Tg Polymer sẽ thể hiện tính cất của một chất rắn.
Nếu T >Tg các liên kết tương tác giữa các phân tử bị phá huỷ, độ linh động của các mắc xích tăng, mạch mềm dẻo và P chuyển sang trạng thái mềm cao.
- Polymer cĩ càng nhiều nhĩm cĩ cực thì Tg càng cao (do cĩ nhiều liên kết cục bộ) Bản chất của sự hĩa thủy tinh cho đến nay vẫn cịn chưa thống nhất. Nhưng nĩ là quá trình chuyển pha theo trật tự thứ 2.