يکي ديگر از خصوصيت پليمرها اين است که پليمرها مواد ويسکوالاستيک هستند. بنابراين رفتار دوگانه دارند. يک فنر را در نظر بگيريد نمونه کامل مواد الاستيک است.اگر به فنر نيرو وارد کنيد تمام نيروي اعمال شده را در خود ذخيره و بعد از برطرف شدن نيرو انرژي را برمي گرداند.در مقابل مواد ويسکوز مانند آب انرژي صرف شده را صرف تغيير شکل مي کنند و هرگز برنمي گردانند.اگر يک وزنه در آب قراردهيد سبب انباشته شدن انرژي پتانسيل در آن مي شود.

حالا در نظر بگيريد که زماني که يخ را حرارت مي دهيم گرماي دريافت شده , باعث تغيير حالت آن مي شود .به عبارتي پديده ذوب در مواد کوچک مولکول شناخته شده است. در مقابل وقتي پليمر آمورف حرارت مي بينند انتقال از حالت شيشه اي به حالت لاستيکي انجام مي شود.
فرض کنيد که يک پليمر آمورف را با سرعت کم يک درجه بر سانتي گراد حرارت مي دهيم و تغيير مهمي در خواص مکانيکي پليمرمي توان مشاهده کرد. يکي از اين تغييرات مدول يانگ است.
مثالي که براي اين پليمرها مي توان ذکر کرد. پلي استايرن که براي ساخت برخي ظروف يکبارمصرف و خط کش هاي پلاستيکي شفاف بکار مي رود.
يا مثال ديگر پلي متيل متاکريلات يا طلق مصنوعي را مي توان نام برد. اين مواد ابتدا در ناحيه شيشه اي قرار دارند و مدول يانگ آنها ده به توان ده مگاپاسکال است. در ناحيه شيشه اي مولکول پليمر تنها حرکت درجا و مقدار بسيار محدودي حرکت هاي چرخشي حول پيوندهاي شيميايي دارند.
وقتي پليمر حرارت داده مي شود و به دماي انتقال شيشه اي مي رسد. يکباره مدول يانگ هزار برابر کاسته مي شود. در اين ناحيه پليمر شبيه چرم بوده و اندکي تغيير حرارت موجب مي شود تا تغييرات زيادي

در سفتي و نرمي آن پديد آيد.از نظر فيزيکي Tg محدوده دمايي است که در آن حرکت زنجيره پليمري از حالت محدود به حالت گسترده در مي آيد. در زيرTg بين يک تا چهار اتم از زنجير پليمر همراه هم حرکت مي کنند,در صورتي که در حدودTg بين ده تا پنجاه اتم از زنجير پليمر همراه يکديگر به حرکت در مي آيند.
پس از آن وارد لاستيکي مي گردد.در اين ناحيه مدول يانگ ثابت است.در اين ناحيه پليمر حالت لاستيکي مانند داشته و اگر کشيده شود افزايش طول يافته و دوباره به حالت اوليه برمي گردد.
اگر پليمر مورد نظر فاقد اتصالات عرضي باشد,مدول در اين ناحيه لاستيکي به آرامي همراه با افزايش دما کاهش مي يابد.
اگر پليمر مورد آزمايش داراي پيوند عرضي باشد, مقدار مدول يانگ با افزايش دما کاهش چنداني نمي يابد.
براي پليمرهاي آمورف خطي,هنگامي که منطقه لاستيکي پايان يافت,منطقه روانش لاستيکي شروع مي شود.
در اين ناحيه پليمر هم خاصيت لاستيکي داشته و هم در عين حال روان مي شود.درست مانند تکه آدامس جويده شده که هم حالت لاستيکي دارد و هم در صورت کشيده شدن روان مي شود.
پس از اين ناحيه وارد ناحيه ذوب شدن مي گردد و مانند سيال عمل مي کند.در اين ناحيه انرژي حرکتي قابل توجهي در زنجيرهاي پليمر وجود دارد و در واقع ذوب مي گردد .بنابراين درجه حرارت ذوب پليمر هميشه از دماي انتقال شيشه اي آن بيشتر است (لوله و اتصالات پلي اتيلن)

نتيجه گيري:
نکته مهم اين مقاله اين است که برخي پليمرها خصوصا آمورف و نيمه بلوري ها قبل از رسيدن به دماي ذوب تغيير حالت فيزيکي مي هند.براي مثال دماي انتقال شيشه اي پلي کربنات ??? درجه سانتي گراد است ولي دماي ذوب آن ???-??? درجه مي باشد.
دماي ذوب پلي وينيل کلرايد ??? درجه ساتي گراد است ولي انتقال شيشه اي ?? درجه است.
دماي ذوب پلي استايرن ??? درجه سانتي گراد است ولي دماي Tg آن ??? درجه سانتي گراد است.
بنابراين دماي کارکرد قطعات ساخته شده از اين مواد پليمري آمورف و نيمه بلوري بايد قبل از دماي شيشه اي باشد نه دماي ذوب . چون همانطور که قبلا اشاره شد در دماي Tg خواص مکانيکي مثل مدول يانگ ???? مرتبه افت مي کند .
در مقالات بعدي به بررسي تفاوت اين نمودار براي پليمرهاي نيمه بلوري و روش هاي اندازه گيري دماي انتقال شيشه اي مي پردازيم.
منبع:کتاب خواص فيزيکي و مکانيکي پليمرها
تاليف دکتر سيامک مطهري – دکتر ايرج رضاييان