Plastikler Soğutulduklarında Neden Daha Kırılgan Olur?

Cam bir malzeme ufak bir darbe ile paramparça olurken plastik malzemeler üzerlerine uygulanan basınca karşı çok daha dirençlidir. Plastik malzemeler bir çeşit polimerdir ve bu özelliklerini birbiri içine geçmiş haldeki zincir benzeri uzun moleküllerine borçludurlar. Polimer zincirleri birbirleri içinde rahatça hareket edebildikleri için üzerlerine bir gerilim uygulandığında herhangi bir deformasyona uğramadan eski hallerine dönebilir. Ancak polimer malzemeler soğutuldukları zaman kalıcı deformasyona karşı dirençlerini kaybeder ve daha kırılgan olur. Örneğin plastik kovalar kış aylarında yaz aylarına göre daha kolay kırılır.

Polimerlerde atomların düzenli bir yapıda bulunmadığı amorf bölgeler ve atomların düzenli kristal yapıda bulunduğu bölgeler bulunabilir. Belli bir sıcaklığın altında polimerlerin yapısındaki amorf bölgeler camsı halde bulunurken, bu sıcaklığın üstünde kauçuğa benzer şekilde davranır. Bu sıcaklığa camsı geçiş sıcaklığı denir. Bu sıcaklığının altında polimerlerin camsı davranış göstermesinin nedeni yapılarındaki zincirlerin daha yavaş hareket etmesidir. Yüksek sıcaklıklarda ise sahip oldukları kinetik enerji arttığından polimer zincirleri daha kolay hareket edebilir. Daha düşük sıcaklıklarda ise hareketleri yavaşlar.

Polimerlerin yalnızca amorf kısımları camsı geçiş sıcaklığında böyle bir değişime uğrarken kristal yapılı bölgelerde böyle bir değişim yaşanmaz. Polimerlerin yapısındaki amorf bölgeler bu sıcaklığın üstünde kauçuk gibi esneyebilirken, bu sıcaklığın altında cama benzer şekilde daha kırılgan olur. Bu nedenle camsı geçiş sıcaklığının altındaki koşullarda polimerler daha sert ve kırılgan olur.​