玻璃化温度
玻璃化温度
对于非晶聚物，对它施加恒定的力，观察它发生的形变与温度的关系，通常特称为温度形变曲线或热机械曲线。
非晶聚物有三种力学状态，它们是玻璃态、高弹态和粘流态。
在温度较低时，材料为刚性固体状，与玻璃相似，在外力作用下只会发生非常小的形变，此状态即为玻璃态：当温度继续升高到一定范围后，材料的形变明显地增加，并在随后的一定温度区间形变相对稳定，此状态即为高弹态，温度继续升高形变量又逐渐增大，材料逐渐变成粘性的流体，此时形变不可能恢复，此状态即为粘流态。
我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度，或是玻璃化温度。
玻璃化温度是指无定型聚合物（包括结晶型聚合物中的非结晶部分）由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度。
是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度。
通常用Tg表示。
没有很固定的数值，往往随着测定的方法和条件而改变。
高聚物的一种重要的工艺指标。
在此温度以上，高聚物表现出弹性；在此温度以下，高聚物表现出脆性，在用作塑料、橡胶、合成纤维等时必须加以考虑。
如聚氯乙烯的玻璃化温度是80℃。
非晶态（无定形）高分于可以按其力学性质区分为玻璃态、高弹态和粘流态三种状态。
高弹态的高分子材料随着温度的降低会发生由高弹态向玻璃态的转变，这个转变称为玻璃化转变。
它的转变温度称为玻璃化温度Tg。
如果高弹态材料温度升高，高分子将发生由高弹态向粘流态的转变，其转变温度称为粘流温度Tf。
当玻璃态高分子在Tg温度发生转变时，其模量降落达3个数量级，使材料从坚硬的固体突然变成柔软的弹性体，完全改变了材料的使用性能。
高分子的其他很多物理性质，如体积（比体积）、热力学性质（比热容、焓）和电磁性质（介电常数和介电损耗、核磁共振吸收谱线宽度等）均有明显的变化。
作为塑料使用的高分子，当温度升高到玻璃化转变温度以上时，便失去了塑料的性能，变成了橡胶。
平时我们所说的塑料和橡胶是按它们的Tg是在室温以上还是在室温以下而言的。
玻璃化转变温度测试方法
玻璃化转变温度测试方法玻璃化转变温度（Tg）是指非晶态物质从固态转变为液态的温度，也是非晶态物质由高温状态转变为低温状态的临界温度。
Tg的测定方法对于材料研究和工业应用非常重要。
本文将介绍几种常用的玻璃化转变温度测试方法。
一、差示扫描量热法（DSC）差示扫描量热法是一种常用的测定玻璃化转变温度的方法。
该方法通过测量材料在不同温度下的热容变化来确定Tg。
在实验中，样品被加热或冷却，同时测量其与参考样品之间的温差。
当材料经过玻璃化转变时，其热容会发生明显变化，从而可以确定Tg。
二、动态机械分析法（DMA）动态机械分析法是一种通过测量材料在恒定应变或恒定应力下的力学性能来确定Tg的方法。
在DMA实验中，样品被施加一个小的力，然后随着温度的变化，测量其应变或应力的变化。
当材料经过玻璃化转变时，其应变或应力会发生明显变化，从而可以确定Tg。
三、热膨胀法热膨胀法是一种通过测量材料在不同温度下的线膨胀系数来确定Tg 的方法。
在实验中，样品被加热或冷却，同时测量其尺寸的变化。
当材料经过玻璃化转变时，其线膨胀系数会发生明显变化，从而可以确定Tg。
四、动态热机械分析法（DMTA）动态热机械分析法是一种通过测量材料在恒定频率下的机械性能来确定Tg的方法。
在DMTA实验中，样品被施加一个小的力，并以一定频率振动，同时随着温度的变化，测量其机械性能的变化。
当材料经过玻璃化转变时，其机械性能会发生明显变化，从而可以确定Tg。
以上几种方法都是常用的测定玻璃化转变温度的方法，每种方法都有其特点和适用范围。
在实际应用中，需要根据具体材料和实验条件选择合适的方法进行测定。
总结：玻璃化转变温度是非晶态物质从固态转变为液态的温度，也是非晶态物质由高温状态转变为低温状态的临界温度。
准确测定玻璃化转变温度对于材料研究和工业应用非常重要。
差示扫描量热法、动态机械分析法、热膨胀法和动态热机械分析法是常用的测定方法，每种方法都有其特点和适用范围。
玻璃化温度
指无定型聚合物（包括结晶型聚合物中的非结晶部分）由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度。
是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度，但是，他不是制品工作温度的上限。
比如，橡胶的工作温度必须在玻璃化温度以上，否则就失去高弹性。
指无定型聚合物（包括结晶型聚合物中的非结晶部分）由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度。
是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度，也是制品工作温度的上限。
玻璃化温度Tg：指无定型聚合物（包括结晶型聚合物中的非结晶部分）由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度。
是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度。
应考范围包括：高分子的基本概念及常识、自由基聚合、自由基共聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合、逐步聚合、聚合方法、聚合物的化学反应、聚合物分析及表征。
摘要：通过对热固性树脂的热变形温度、马丁耐热、玻璃化转变温度、绝缘耐热等级以及耐腐蚀使用温度五个温度概念辨析，帮助人们在使用过程中理清头绪，正确选择树脂，有效应用于实际生产。
关键词：热固性树脂热变形温度马丁耐热玻璃化转变温度绝缘耐热等级耐腐蚀使用温度随着国民经济的发展，树脂基复合材料的应用越来越广，但是对于作为树脂基复合材料主体材料树脂的很多性能概念人们还是混淆不清，不能很好的利用各种树脂的特性为人们服务，特别是各种温度指标特性的了解。
热固性树脂的温度指标很多，例如：热变形温度、马丁耐热、玻璃化转变温度、绝缘耐热等级、热扭转温度、脆化温度、失强温度等，我们在本文中就着重对树脂的热变形温度、马丁耐热、玻璃化转变温度、绝缘耐热等级以及耐腐蚀使用温度五个温度概念辨析，而对其它概念就不一一加以赘述，帮助人们在使用过程中理清头绪，正确选择树脂，有效应用于实际生产。
1. 玻璃化转变温度热固性树脂固化物均是线性非晶相高聚物，线性非晶相高聚物由于温度改变（在一定应力下）可呈现三种力学状态，即玻璃态、高弹态和粘流态。
当温度较高时，大分子和链段都能进行热运动。
玻璃化温度 低温脆化温度
玻璃化温度低温脆化温度玻璃化温度是指某种材料在加热过程中从坚硬固态转变为粘稠液态的温度。
而低温脆化温度是指在低温条件下，某些材料会变得非常脆弱，容易发生断裂或破碎。
本文将详细介绍玻璃化温度和低温脆化温度的概念、影响因素以及相关应用。
我们来了解一下玻璃化温度的概念。
玻璃化温度是指在加热过程中，某种物质由固态转变为液态时的临界温度。
通常情况下，材料在加热过程中会先经历熔化过程，即从固态转变为液态，而玻璃化温度则是指在快速冷却过程中，材料没有足够时间重新排列成有序的晶体结构，而形成非晶态的状态。
这种非晶态的材料表现出类似固体的性质，例如硬度、刚性等，但其分子排列却是无序的。
玻璃化温度的值取决于材料的组成和结构。
一般来说，玻璃化温度较高的材料具有更高的分子排列有序性，而低温脆化温度较低的材料则表现出更强的非晶态特性。
例如，一些金属合金和聚合物材料的玻璃化温度较低，因此在低温条件下容易发生脆性断裂。
相反，一些陶瓷材料的玻璃化温度较高，因此在较低温度下仍能保持一定的韧性。
低温脆化温度是指在低温条件下，材料的韧性和韧度降低，变得非常脆弱，容易发生断裂。
这是由于低温会降低材料的分子运动能力，使其分子排列更加有序，导致材料的韧性和韧度下降。
低温脆化温度的具体值取决于材料的组成和结构，通常情况下，低温脆化温度较低的材料在低温下容易发生脆性断裂。
玻璃化温度和低温脆化温度在材料科学和工程中具有重要的意义。
它们是评估材料在低温条件下力学性能的重要指标。
在航空航天、核工程等领域，材料的低温性能是至关重要的。
例如，航空航天器在高空和太空环境中会面临极低的温度，如果材料的低温脆化温度较低，就容易发生断裂，从而影响航天器的正常运行。
因此，研究和评估材料的玻璃化温度和低温脆化温度对于材料的设计和选择具有重要意义。
了解材料的玻璃化温度和低温脆化温度还有助于改善材料的性能。
通过调整材料的组成和结构，可以提高材料的玻璃化温度和低温脆化温度，从而增强材料的耐低温性能。
环氧玻璃布玻璃化温度
环氧玻璃布玻璃化温度环氧玻璃布是一种常用的绝缘材料，常用于各种绝缘部件和电子元器件的制造中。
它具有优良的绝缘性能、耐高温性能以及耐腐蚀性能，因此广泛应用于电子、航空航天、石油化工等领域。
环氧玻璃布的玻璃化温度是指在升温过程中，该材料发生玻璃化转变的温度。
所谓玻璃化转变，是指材料从固态转变为无定形固态的过程。
在环氧玻璃布的玻璃化转变温度下，其分子结构发生变化，由有序排列转变为无序排列，从而使其物理性质发生显著的改变。
环氧玻璃布的玻璃化温度通常在100-150摄氏度之间，具体取决于材料的组成和制造工艺。
较高的玻璃化温度意味着该材料可以在更高的温度下使用，具有更好的耐高温性能。
这使得环氧玻璃布成为一种重要的绝缘材料，适用于高温环境下的电子设备和电气设备的绝缘保护。
此外，环氧玻璃布还具有良好的机械性能和化学稳定性。
它的强度高、耐磨损、抗拉伸，可以耐受各种外力和挤压。
同时，它还具有优异的耐腐蚀性能，能够在酸碱等腐蚀性介质中长期使用而不受损害。
在实际应用中，我们可以根据具体的工作环境和要求选择不同玻璃化温度的环氧玻璃布。
对于一般的电子绝缘需求，低玻璃化温度的环氧玻璃布已经足够满足要求。
而对于一些特殊环境，如高温或化学腐蚀性较强的场合，选择高玻璃化温度的环氧玻璃布将更加安全可靠。
总之，环氧玻璃布的玻璃化温度是评估该材料耐高温性能的重要指标。
了解环氧玻璃布的玻璃化温度对于正确选择和使用该材料具有重要的指导意义。
我们可以根据具体需求选择合适的玻璃化温度，以确保应用的安全性和可靠性。
高分子的特征温度———玻璃化温度单元电子教材(精)
《塑料成型加工基础》单元电子教材高分子的特征温度一、高分子的特征温度高分子的特征温度是高聚物在外力作用时，随温度的变化引起的形变大小或性能发生转变时的温度。
高分子的特征温度主要有玻璃化温度（T g）、熔点（T m）、黏流温度（T f）、热分解温度（T d）、脆化温度（T b）、软化温度（T s）等。
二、玻璃化温度玻璃化温度是高聚物链段运动开始发生（或被冻结）的温度，用T g表示。
它是非晶高聚物作为塑料使用时的耐热温度（或最高使用温度）和作为橡胶使用的耐寒温度（或最低使用温度）。
三、影响玻璃化温度的因素①分子主链柔性的影响凡是对大分子主链柔性有影响影响因素，对玻璃化温度都有影响。
柔性越大，玻璃化温度越小。
②分子间作用力的影响分子间作用力越大，则玻璃化温度越高。
能够在分子间形成氢键的聚酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯腈等的玻璃化温度都较高。
③分子量的影响分子量对玻璃化温度的影响，可以参看图3-2曲线及相关的解释。
也可以用数学经验公式来表示：MK T T g g -=∞ 式中，T g ——高聚物的玻璃化温度； ∞g T ——分子量无限大时的玻璃化温度，实际上为与分子量有关的玻璃化温度上限值；K ——常数；M ——高聚物的平均分子量。
该式说明，玻璃化温度随高聚物平均分子量的增加而增大，当高聚物平均分子量的增加到一定数值后，玻璃化温度变化不大，并趋于某一定值。
④ 共聚的影响共聚物的玻璃化温度总是介于组成该共聚物的两个或若干个不同单体的均聚物玻璃化温度之间。
对于双组分无规共聚物的玻璃化温度通常可用下式表示：gB B gA A g T V T V T +=gBB gA A g T W T W T +=1 式中，T g —— 共聚物的玻璃化温度；T gA —— A 单体均聚物的玻璃化温度；T gB —— B 单体均聚物的玻璃化温度；V A 、V B —— A 、B 单体共聚时的体积分数；W A 、W B —— A 、B 单位共聚时的质量分数。
玻璃化温度测量方法
1，体积的变化用膨胀计测定玻璃化温度是最常用的方法。
一般是测定高聚物的比体积对温度的关系．把曲线两端的直线部分外推至交点作为T g(如图1)从图可以看出，玻璃化转变同冷却速率有关：冷却的快。
得出的T g高；冷却的慢，T g就较低。
同样，加热速率或快或慢，T g也或高或低。
产生这种现象的原因是体系没有达到平衡。
但要达到平衡，需要很长的时间(无限长)，这在实验上做不到。
通常采用的标准是每分钟3℃。
测量时．常把试样在封闭体系中加热或冷却，体积的变化通过填充液体的液面升降而读出、这种液体不能和高聚物发生反应或溶解、溶胀，最常用的是水银、也有人用空气作测量的流体，达时可测定压力的变化。
其它与体积有关的性质也可用于测定，加试样的折射系数、X射线的吸收等。
2，热力学方法量热方法也是测定玻璃化温度的常用方法。
在T g时，热焓有明显变化，热容有—个突变。
自从有了差热分析(DTA)和差示扫描量热计后，量热方法变得更为重要。
象体积变化一样，热焓和热容的变化也和速率有关：图2表示比体积（V）和焓(H)对温度的关系，图3表示体膨胀系数和热容对温度的关系，都出现行“滞后”现象。
图中曲线1是缓慢冷却，曲线2是正常冷却和升温，曲线3是快速冷却；曲线1、3是正常升温。
3，核磁共振法(NMR)利用电磁性质的变化研究高聚物玻璃化转变的方法是核磁共振法(NMR)。
在分子运动开始前，分子中的质子处于各种不同的状态，因而反映质子状态的NMR谱线很宽。
当湿度升高，分子运动加速后，质子的环境被平均化，共振谱线变窄，到了T g时谱线的宽度有了很大改变。
图5给出了聚氯乙烯的NNR线宽(ΔH)的变化。
由图5可得Tg 为82℃。
图2 非晶高聚物焓和温度的关系图3 非晶高聚物热容和温度的关系4、利用力学性质变化的方法玻璃化温度和脆性温度是聚合物(包括橡胶)在低温下，力学性能发生形态突变时的对应的温度。
这种力学行为可用外力作用下的形变来表征。
假定以固定负荷来测定其温度突变时橡胶的形变量，则随着温度由低到高，可分成A、B、C、D、E五个区，如图1所示。
玻璃化温度℃
玻璃化温度℃玻璃化温度（也称为玻璃转变温度）是指在玻璃制品制造过程中，玻璃材料从固态转变为液态的温度。
这一过程常常受到材料的成分、结构和制备工艺等因素的影响。
玻璃化温度的概念对于玻璃制造工业具有非常重要的指导意义。
首先，玻璃化温度对于玻璃材料的加工性能具有直接影响。
当材料的温度接近玻璃化温度时，材料会变得软化，使得制造过程中能够更加容易地加工成形。
这也意味着在制造工业中，我们可以通过控制材料的温度来调节玻璃制品的形状、大小和厚度等参数。
其次，了解玻璃化温度还可以帮助我们预测和控制材料的性能。
在玻璃化温度以下，玻璃材料呈现出固态的性质，具有较高的强度和硬度。
而在玻璃化温度以上，材料的分子结构逐渐变得无序，表现出液态的性质，容易变形和破裂。
因此，了解玻璃化温度可以帮助我们选择合适的工艺参数，以确保玻璃制品的稳定性和可靠性。
此外，玻璃化温度的研究还有助于我们深入了解玻璃材料的微观结构。
玻璃是一种非晶态材料，其分子结构没有规则的周期性排列。
而玻璃化温度的变化，可以反映出玻璃材料分子结构的稳定性和有序性。
通过研究不同材料的玻璃化温度，我们可以深入了解玻璃制品的性质和特性，从而指导材料的设计和改进。
最后，玻璃化温度的控制是实现玻璃制品质量稳定的重要手段。
一些玻璃制品在使用过程中会面临温度变化的挑战，如果玻璃化温度偏高或偏低，都会对制品的性能和可靠性产生负面影响。
因此，通过调整材料的成分和制备工艺，我们可以控制玻璃化温度的范围，确保玻璃制品在各种环境下的稳定性和可靠性。
综上所述，玻璃化温度作为玻璃制造工业中的重要指标，具有丰富的研究价值和实际应用前景。
通过对玻璃化温度的深入研究和理解，我们可以更好地控制玻璃制品的加工性能和性质，从而推动玻璃制造工业的发展和进步。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
玻璃化温度复材030 刘倩0311627玻璃化转变是高聚物的一种普遍现象，因为即使是结晶高聚物，也难以形成100％的结晶，总有非晶区存在。
在高聚物发生玻璃化转变时，许多物理性能发生了急剧的变化特别是力学性能。
在只有几度范围的转变温度区间前后，模量将改变三到四个数量级，使材料从坚硬的固体，突然变成柔软的弹性体，完全改变了材料的使用性能。
作为塑料使用的高聚物，当温度升高到发生玻璃化转变时，失去了塑料的性能，变成了橡胶；而作为橡胶使用的材料，当温度降低到发生玻璃化转变时，便丧失橡胶的高弹性，变成硬而脆的塑科。
因此，玻璃化转变是高聚物的一个非常重要的性质。
研究玻璃化转变现象，有着重要的理论和实际意义。
而玻璃化温度是在决定应用一个非晶高聚物之前需要知道的一个最重要的参数，如何测量这一参数自然也是很重要的。
另一方面对玻璃化转变现象的研究，也必须解决实际测量的问题。
测量玻璃化温度的方法很多，原则上说，所有在玻璃化转变过程中发生显著变化或突变的物理性质，都可以利用来测量玻璃化温度。
这些方法大致可以分成下面四类：1）利用体积变化的方法，2）利用热力学性质变化的方法，3）利用力学性质变化的方法，4）利用电磁性质变化的方法。
玻璃化温度和脆性温度是聚合物(包括橡胶)在低温下，力学性能发生形态突变时的对应的温度。
这种力学行为可用外力作用下的形变来表征。
假定以固定负荷来测定其温度突变时橡胶的形变量，则随着温度由低到高，可分成A、B、C、D、E五个区，如图1所示。
图1 温度变化时橡胶形变量的变化A-玻璃态；B-过渡区；C-高弹态；D-过渡区；E- 粘液态；Tb-脆性温度； Tg-玻璃化温度；Tf-粘流温度图1中，A区的温度在玻璃化温度(Tg)和脆性温度(Tb)之间，在此区间，橡胶处于玻璃态，仅一小部分链段、侧基、支链和较小的链节能作内旋转，就是说，橡胶分子只能在原位振动，且形变量极为有限。
C区的温度在Tb和Tf(粘流温度)之间。
在此区间，橡胶处于高弹态，当受外力作用时，形变量较大。
当被拉伸时，分子链由卷曲状变为伸直；而外力去除后，分子链又恢复到卷曲状。
这种形变被称为高弹性形变或弹性形变。
此时的橡胶柔软而富有弹性。
当外界温度升高到Tf(粘流温度)后，橡胶进入了E区，其状态由高弹态转入粘流态(高粘度流体状态)。
此时，当橡胶受外力作用时，整个分子链和局部链段都作运动，形变非常容易而强烈，形变量大而且不可逆，这种形变称为塑性形变。
图中的B和D是两个很狭窄的过渡区，其中，B区是A区向C区转移的过渡区；而D区是C和E之间的过渡区。
因此，玻璃化温度Tg表征橡胶达到玻璃态时的特定温度。
而在Tg-Th的A区内，橡胶虽处于玻璃态，但其玻璃特征是不完整、不彻底的，因为在外力作用下，它还是有微量的形变产生。
所以，不能把玻璃态和玻璃化温度混为一谈。
正确的概念应该是，Tg是橡胶完全丧失弹性时的特定起始温度；而玻璃态则是橡胶在低温下，接近于玻璃状态但仍保留微量弹性的状态。
A区另一端所对应的温度点是脆性温度Tb其物理意义是橡胶在外来冲击力下出现断裂时的最高温度。
换言之，外界温度高于此点，外力冲击就不再能使它断裂。
用脆性温度来衡量橡胶的低温性能更具实用意义，因为温度高于此点，橡胶就进入高弹态，而玻璃化温度是橡胶保留弹性的最低温度极限，低于此，则弹性就完全消失了。
所以，对耐寒橡胶来说，总是把脆性温度Tb，而不是把玻璃化温度Tg作为考核指标。
通常，橡胶的低温性能主要取决于橡胶的分子结构。
因主链结构、侧基、极性等发生变化时，Tg、Th也随之变化。
凡是主链柔软、侧基少且不带极性基因的橡胶的Tg，Th均偏低，如天然橡胶、顺丁橡胶就是典型代表。
一般而言，各胶种的Tb比Tg高出15-20℃。
当然，也有个别例外，如顺丁橡胶的Tb比Tg高出50℃，原因是其主链结构的两侧所连接的全是氢原子而非基团，因此，柔顺度特别高，故Tg特别低，出现反常情况。
玻璃化转变温度(Tg)随着支化度的增大明显降低．支化度较小时，聚合物分子间的自由体积较小，分子链间的作用力较大，聚合物分子链运动所需要的能量也就较大，因此Tg较高；相反，支化度较大的聚合物分子间的自由体积也较大，分子链间的相互作用力小，分子链运动需要的能量也就较小，Tg较低。
因此支化度不同而分子量相近的同种聚合物的玻璃化转变温度对支化度的定量依赖关系。
玻璃化转变温度Tg是材料的一个重要特性参数，材料的许多特性都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。
以玻璃为例，在玻璃化转变温度，由于玻璃的结构发生变化，玻璃的许多物理性能如热容、密度、热膨胀系数、电导率等都在该温度范围发生急剧变化。
根据玻璃化转变温度可以准确制定玻璃的热处理温度制度。
对高聚物而言，它是高聚物从玻璃态转变为高弹态的温度，在玻璃化转变温度时，高聚物的比热容、热膨胀系数、粘度、折光率、自由体积以及弹性模量等都要发生一个突变。
从分子结构上讲，玻璃化转变温度是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象，而不像相转变那样有相变热，所以它是一种二级相变(高分子动态力学中称主转变)。
在玻璃化转变温度以下，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动；而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动，但是链段开始运动，表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。
在聚合物的使用上，Tg一般为塑料的使用上限，橡胶的使用温度下限。
因此，Tg对材料的研究有着重要意义。
测定材料的玻璃化转变温度的方法很多，如差热分析法(DTA)、差示扫描量热法(DSC)、热膨胀法、核磁共振波谱法、粘弹性测量法、介电测量法等。
为更好的了解各种测试方法，本文选取一组玻璃样品，分别用热膨胀法和差势分析法测定其玻璃化转变温度，并对其结果进行分析讨论。
对于玻璃化转变现象，至今尚无完善的理论可以做出完全符合实验事实的正确解释。
已经提出的理论很多，主要的有三种：自由体积理论、热力学理论和动力学理论。
由体积理论而对另外两种理论仅作简单介绍。
一、自由体积理论自由体积理论认为，在玻璃化转变温度Tg以下，玻璃态中的分子链段运动和自由体积是被冻结的；玻璃化转变动力学理论认为，大分子局域链构象重排涉及到主链上单键的旋转，存在位垒，当温度在Tg以上时，分子运动有足够的能量去克服位垒，但当温度降至Tg以下时，分子热运动不足以克服位垒，于是便发生了分子运动的冻结。
因此，高分子链在以下的运动一般被认为是冻结的。
自由体积理论最初是由Fox和Flory提出来的。
他们认为液体或固体物质，其体积由两部分组成：一部分是被分子占据的体积，称为已占体积；另一部分是未被占据的自由体积。
后者以“孔穴”的形式分散于整个物质之中，正是由于自由体积的存在，分子链才可能通过转动和位移而调整构象。
自由体积理论认为，当高聚物冷却时，起先自由体积逐渐减少，到某一温度时，自由体积将达到一最低值，这时高聚物进入玻璃态。
在玻璃态下，由于链段运动被冻结，自由体积也被冻结，并保持一恒定值，自由体积“孔穴”的大小及其分布也将基本上维持固定。
因此，对任何高聚物，玻璃化温度就是自由体积达到某一临界值的温度，在这临界值以下，已经没有足够的空间进行分子链构象的调整了。
因而高聚物的玻璃态可视为等自出体积状态。
在玻璃态下，高聚物随温度升高发生的膨胀，只是由于正常的分子膨胀过程造成的，包括分子振动幅度的增加和键长的变化。
到玻璃化转变点，分子热运动已具有足够的能量，而且自由体积也开始解冻而参加到整个膨胀过程中去，因而链段获得了足够的运动能量和必要自由空间，从冻结进入运动。
在玻璃化温度以上，除了这种正常的膨胀过程之外，还有自由体积本身的膨胀，因此，高弹态的膨胀系数αr 比玻璃态的膨胀系数αg来得大。
自由体积理论是一个玻璃化转变处于等自由体积状态的理论，但是随着冷却速度的不同，高聚物的Tg并不一样，Tg时的比体积Vg也不一样，因此Tg时的自由体积实际上并不相等。
同时，自由体积理论认为Tg以下自由体积不变，而实际上Tg以下自由体积也是会变的。
A．J．Kovacs曾对高聚物的体积松弛做过大量研究工作，他把淬火后的高聚物在恒温下放量，发现高聚物的体积随着放置时间的延长而不断减小，这表明自由体积逐渐减少，但减少的速率愈来愈慢。
这是自由体积理论的不足之处。
高聚物中自由体积的多少对物理性质关系很大，因而研究体积松弛现象有很重要的意义。
二、热力学理论经典的动力学研究已对平衡相转变作了成功的处理。
在玻璃化转变时，高聚物的CP、α和K恰好都发生不连续变化，因此玻璃化转变常被看作二级转变，Tg常被称为二级转变点，尤其是在早期的研究文献中，常持这种看法。
其次，上面给出的热力学分析仅适用于相平衡过程，而不能直接地应用于玻璃化转变。
因为二级转变作为热力学相转变，其转变温度仅取决于热力学的乎衡条件，与加热速度和测量方法应无关系，可是玻璃化转变没有达到真正的热力学平衡，转变温度强烈地依赖于加热的速度和测量的方法。
高聚物的玻璃化温度随冷却速度的快慢而改变，冷却得快，测得的Tg较高，冷却较慢，Tg就较低。
所以实验观察到的玻璃化转变并不是真正的二级转变，而是一个松弛过程。
但是，观察到玻璃化转变的动力学性质，并不排除真正的二级转变存在的可能性。
试设想，在一个膨胀计实验中，当聚合物从橡胶态或液态冷却时，由于发生构象重排，体积收缩。
在温度远高于Tg时，体积收缩速率比冷却速率快，冷却期间可保持热力学平衡，但是温度低到某点时，体积收缩速率比冷却速率变得相近，再进一步降低温度，体积松弛和构象重排在实验的时间标尺内已不可能实现，达不到热力学平衡，因而出现CP、α和K的不连续变化。
这一分析意味着，如果真正的热力学二级转变确实存在，为观察这一转变过程，必须采用无限慢的冷却速率。
W．Kauzmann发现，如果将简单的玻璃状物质的熵外推到低温，在温度到达绝对零度前。
熵已经变为零，而当外报至0K时，便会得到负熵，可是负熵是没有物理意义的。
为解释这一矛盾的现象，Kauzmann建议玻璃态不是平衡态，在到达零外推熵的温度以上，玻璃仍将转变为结晶固体。
这种解释否定了热力学二级转变的存在。
但是事实上很多聚合物从未发现结晶态的存在，例如，像无规聚苯乙烯这样的物质，就很难想象它会结晶。
J．H．Gibbs和E．A．DiMarzio对Kauzmann观察到的现象提出了另一种解释。
他们认为，温度在0K以上构象熵趋近零，表明确实存在一个热力学二级转变。
在某一温度，高聚物体系的平衡构象熵变成零，这个温度就是真正的二级转变温度，称为T2，在T2到0K之间，构象熵不再改变。
Gibbs和DiMarzio指出，在高温时，每个高分子链可有很大的构象，假定每一链段有一种确定的最低能量的构象。