Quatro propriedades térmicas de plásticos
Geralmente, existem quatro propriedades térmicas comumente usadas em plásticos:Temperatura de Deflexão Térmica, Temperatura de Serviço Contínuo, Ponto de Fusão ou, para alguns, Temperatura de Transição do Vidro e Coeficiente de Expansão Térmica.
Temperatura de deflexão de calor (ASTM D648 )
Temperatura de Deflexão de Calor ou temperatura de distorção de calor (HDT) é a temperatura na qual um polímero se deforma para aquecer ou resfriar sob uma carga especificada. ASTM significa American Society for Testing and Materials, que é uma sociedade internacional que desenvolve e publica normas técnicas voluntárias para materiais, entre outras coisas. O método de teste padrão para temperatura de deflexão de plásticos sob carga é ASTMD648.
Temperatura de serviço contínuo
Esta é a temperatura máxima na qual um material pode ter um desempenho confiável em uma aplicação de longo prazo. A temperatura de serviço contínuo garante a estabilidade e integridade do material durante a vida útil esperada da peça na aplicação pretendida. Não há teste ASTM D para isso.
Ponto de fusão (ASTM D3418) ou temperatura de transição do vidro T g (ASTM D3418)
Polímeros Cristalinos
O ponto de fusão refere-se à temperatura na qual os polímeros cristalinos se tornam um líquido desordenado. Polímeros cristalinos são aqueles que apresentam um padrão regular e definido em sua estrutura molecular. As resinas cristalinas incluem PEEK, PEK, PPS e PFA. Embora tenham uma temperatura de fusão, eles não têm uma temperatura de transição vítrea. Os polímeros com estruturas de cadeia regulares são os mais propensos a formar regiões cristalinas. Quanto mais cristalino é um polímero, mais forte e menos flexível ele se torna. Esses tipos de polímeros geralmente permitem que menos luz passe por eles. A cristalinidade cria os benefícios de força, rigidez, resistência química e estabilidade.
Plásticos Amorfos
Os plásticos amorfos não têm um ponto de fusão, mas sim uma temperatura de transição vítrea. Em vez de derreter, esses polímeros amolecem em uma ampla faixa de temperaturas. Os materiais amorfos são compostos de polímeros cujas cadeias não estão organizadas em cristais ordenados, mas estão espalhadas aleatoriamente, embora estejam em um estado sólido. A temperatura de transição é a temperatura abaixo da qual um polímero se torna duro e quebradiço. De modo geral, os polímeros amorfos são transparentes e usados para fazer coisas como filme plástico, lentes de contato e janelas de plástico.
Plásticos semicristalinos
As moléculas de polímero são frequentemente parcialmente cristalinas ( semicristalinas ), com regiões cristalinas dispersas no material amorfo. As moléculas cristalinas têm uma temperatura de fusão, enquanto as regiões amorfas têm uma temperatura de transição vítrea.
Coeficiente de expansão térmica linear
(CLTE) é a relação entre a resposta dimensional de um material ao aquecimento e resfriamento. A expansão térmica linear significa que o produto se expandirá em todas as direções e isso deve ser considerado nos cálculos do projeto. O cálculo é:(fator dado) x 10-6 x comprimento x mudança na temperatura C °. (ASTM D E-831 TMA)
O coeficiente de expansão térmica linear é frequentemente mostrado como um fator (10 -4 m / mK) em muitas tabelas. Todos os materiais se expandem com as mudanças de temperatura. Os termoplásticos se expandem consideravelmente mais do que os metais, por ex. O aço carbono 10,8 (10) -6 em comparação com UHMW PE 200 (10) -6 é aproximadamente 18 vezes mais.
Tabela de propriedades térmicas de plásticos comuns
Material HDT ContService Temp. Ponto de Fusão CLTE
Nylon,
Cristalino 200 ° F 210 ° F 500 ° F 5,5 x,10 -5
PPS,
Semicristalino 250 ° F 425 ° F 426 ° F 2,8 x 10 -5
PEI, Amorfo 410 ° F 340 ° F 410 ° F (T g ) 3,1 x 10 -5
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