Transisi Gelas

Pengertian Transisi Gelas

Transisi gelas adalah suatu kisaran temperatur yang bersifat sempit, dimana di bawah temperatur tersebut polimer bersifat glassy, dan di atas temperatur tersebut polimer bersifat rubbery. Temperatur transisi gelas merupakan salah satu sifat polimer. Apakah polimer bersifat glassy atau rubbery sangat tergantung pada temperatur apakah di atas atau di bawah temperatur transisi gelas. Dengan kata lain, masing-masing polimer akan mempunyai temperatur transisi gelas yang karakteristik.

Faktor yang Mempengaruhi Transisi Gelas

Volume bebas polimer

Volumer bebas (free volume) polimer adalah volume dari polimer yang tak terhuni oleh molekul polimer itu sendiri. Dengan kata lain, ada kekosongan dalam volume polimer. Rumus umum volume bebas polimer adalah:

v_f = v –v_s

dimana
v_f = volume bebas polimer
v_s = spesifik dari polimer
v = volume molekul polimer.

Semakin tinggi v_f makin banyak ruang bagi molekul untuk bergerak dan makin rendah transisi gelas.
Telah diperkirakan bahwa untuk sebuah polimer vf/v =0,025 pada transisi gelas.

Gaya tarik antar molekul

Makin kuat molekul polimer terikat satu sama lain, makin besar energi termal yang diperlukan untuk menghasilkan gerakan. Karena parameter kelarutan (δ) merupakan ukuran gaya intermolekuler, maka transisi gelas meningkat dengan δ. Sebagai contoh, poliakrilonitril memiliki ikatan sekunder antara rantai yang sangat kuat, sehingga mempunyai transisi gelas yang lebih tinggi dari temperatur degradasi.

Mobilitas internal rantai

Mobilitas internal rantai adalah keleluasaan molekul untuk berotasi di sekitar ikatannya.

Kekakuan rantai

Rantai yang sulit menggulung dan melipat akan mempunyai transisi gelas lebih tinggi. Kekakuan ini biasanya diikuti dengan tingginya Eo, sehingga susah memisahkan dampak gaya tarik antar molekul dan mobilitas internal rantai. Rantai utama dengan ikatan pararel dalam tulang punggung polimer dan ikatan aromatik mengakibatkan rantai kaku dan oleh karena itu temperatur gelas tinggi.

Panjang rantai

Transisi gelas akan bervariasi sesuai dengan panjang rantai polimer.