Normal çalışma sıcaklığı aralığında yapısal davranış
Minimal moleküler zincir gevşemesi: Sıcaklık, malzemenin cam geçiş sıcaklığının veya erime noktasının altında olduğunda, moleküler zincir bölümleri büyük-ölçekli kaymaya maruz kalmaz; yalnızca hafif bir termal hareket meydana gelir ve genel yapı bozulmadan kalır.
Kararlı kimyasal bağlar: Polimer omurgasındaki yüksek-enerjili kimyasal bağlar kopmaz ve moleküler ağırlıkta önemli bir düşüş olmaz; bozulma veya ayrışma gibi-geri dönüşü olmayan yapısal hasarlar- meydana gelmez.
Mikro yapıda önemli bir değişiklik yok: Yarı-kristal malzemelerin kristal bölgeleri sabit kalır ve çapraz-bağlı malzemelerin üç-boyutlu ağ yapısı bozulmadan kalır; malzemenin boyutları ve mekanik özellikleri esasen orijinal seviyelerinde kalır.
Örneğin, PPSU (220 derecenin altında) ve PEEK (260 derecenin altında) uzun süreli çalışma sırasında moleküler yapısal stabiliteyi korur; binlerce yüksek sıcaklıkta-sterilizasyon döngüsünden geçtikten sonra bile kırılganlaşmaz veya çatlamazlar.
Tolerans sınırlarını aşan yapısal değişiklikler
Fiziksel yapısal değişiklikler: Sıcaklık, ısı saptırma sıcaklığını aştığında, amorf bölgelerdeki moleküler zincir bölümleri serbestçe kaymaya başlar ve malzemenin yumuşamasına ve deforme olmasına neden olur; makroskobik olarak bu, boyutsal çarpıklık veya çökme olarak kendini gösterir.
Kimyasal yapısal değişiklikler: Sıcaklık, termal ayrışma sıcaklığına yaklaştığında veya bu sıcaklığı aştığında, omurgadaki kimyasal bağlar kopar ve termal bozunma reaksiyonlarını tetikler; moleküler ağırlık keskin bir şekilde düşer, küçük-moleküllü maddeler açığa çıkar ve malzeme özellikleri bozulur.
Örneğin PC plastiği 300 dereceyi aştığında moleküler zincirler yavaş yavaş kırılır, zararlı monomerler açığa çıkar ve malzeme kırılgan hale gelir ve çatlar.
Uzun-süreli termal yaşlanma nedeniyle yavaş değişiklikler: Sıcaklık erime noktasına ulaşmasa bile, üst sınıra yakın yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kalmak, yavaş oksidasyona ve çapraz-bağlanma reaksiyonlarına neden olur; Moleküler zincir yapısı yavaş yavaş değişir ve sonuçta performansta düşüşe yol açar.