Détermination de température de transition vitreuse

De quoi s’agit-il ?

La transition vitreuse d’un échantillon correspond à son passage d’un état solide « cassant » vers un état fondu « mou » souvent qualifié de caoutchouteux. Il s’agit d’une transition d’état totalement réversible qui concerne les matériaux amorphes. Cette transition a lieu sur une gamme de température plus ou moins large.

Il ne s’agit pas à proprement parlé d’un changement d’état physique, comparativement à une fusion ou une ébullition.

Comment détecter une transition vitreuse ?

Plusieurs propriétés physique de l’échantillon présentent une rupture plus ou moins brutale lors du passage de la transition vitreuse. Les propriétés mécaniques sont par définition impactées : dureté, viscosité, etc. Les propriétés thermiques sont plus ou moins impactées : coefficient de dilatation thermique, capacité thermique, etc. Le suivi en température de ces paramètres permet d’observer la rupture de comportement de l’échantillon, qui signe la présence de la transition vitreuse.

La transition vitreuse d’un polymère peut être mise en évidence par différentes techniques : les plus communes sont les tests mécaniques effectuées en rampe de température (TMA), mais aussi la calorimétrie (DSC)

Jean-Claude Neyt, Directeur et Responsable Laboratoire, Calnesis

A quoi ça sert ?

L’analyse de la transition vitreuse est un indicateur essentiel dans la mise en forme des polymères. Elle permet aussi de mieux comprendre leur comportement mécanique et d’optimiser les formulations en fonction des applications visées.

Plusieurs paramètres peuvent influencer la température de transition vitreuse: Bien entendu la composition du polymère, sa structure, mais aussi les conditions de mise en forme (pression, température, vitesse de chauffe ou refroidissement).

Pour l’étude des thermoplastiques, l’indice de fluidité à chaud (MFI) est aussi utilisé pour caractériser l’écoulement du matériau. N’hésitez pas à consulter l’article associé!