Temperatura de Transición Vítrea de los Polímeros: Una guía completa

Hola a todos. Hoy, vamos a aprender sobre el temperatura de transición vítrea de polímeros. Esto es cuando plástico cambia de duro a blando. En Mecanizado IstarNosotros trabajo con muchos polímeros en nuestro Servicio de mecanizado CNC. Vamos a Descúbrelo lo que esto significa

¿Qué es la temperatura de transición vítrea?

En temperatura de transición vítrea (Tg) es cuando un polímero cambios de duro y rígido como vidrio a suave y bendy. Esto es muy importante!

• NO es lo mismo que fusión
• Sólo ocurre en el amorfo partes de polímeros
• Se trata de un reversible cambiar
• En polímero no cambia estado (se queda sólido)

Cuando hacemos piezas de plástico CNCnecesitamos conocer la Tg de cada material. Esto nos ayuda a elija el derecho polímero para su proyecto!

¿Cómo se mide la Tg?

Podemos medir Tg en unos vías:

1. DSC (Calorimetría diferencial de barrido) - Este mira en cuánto calor el polímero recoge
2. DMA (Análisis Mecánico Dinámico) - Este comprueba cómo rígido el polímero es
3. TGA (Análisis Gravimétrico Térmico) - Este ve si el polímero pierde peso cuando con calefacción

En Mecanizado Istarnecesitamos conocer estos valores para hacer lo mejor mecanizado de prototipos cnc para ti.

Factores clave que modifican la Tg

Muchos cosas puede hacer que la Tg vaya arriba o abajo:

1. Estructura molecular

• Rígido cadenas = superior Tg
• Bendy cadenas = inferior Tg
• Oficinas en cadenas = cambia Tg

2. Aditivos

• Plastificantes hacer Tg ir abajo (¡20-50°C menos!)
• Rellenos hacer Tg ir arriba (5-15°C más alto)

3. Peso molecular

• Más grande moléculas = ligeramente superior Tg
• Ejemplo: PS (MW 100k): Tg ≈ 100°C; PS (MW 200k): Tg ≈ 105°C

4. Historial de procesamiento

• Refrigeración rápida = diferente Tg que enfriamiento lento
• Tratamiento térmico puede cambiar Tg

Cuando lo hacemos fresado cnc en Mecanizado Istarpensamos en todo esto factores!

Valores Tg de polímeros comunes

He aquí una lista de común polímeros y su Tg:

Por qué Tg importa en la vida real

La Tg es muy importante para muchos razones:

1. Elegir el material adecuado

• Necesita un rígido parte en caliente ¿tiempo? Elige alta Tg
• Necesita un bendy parte en frío ¿tiempo? Elige Tg bajo

2. Fabricación de piezas

• Debe proceso más polímeros por encima de Tg
• Nuestra mecanizado de precisión CNC equipo conoce el temperaturas

3. Cuando las cosas se rompen

• Abajo Tg: Polímeros puede ser frágil y grieta
• Por encima de Tg: Polímeros puede ser demasiado suave y doblar

Estudios de casos reales

Caso práctico 1: Parachoques de coches

Problema: Coche parachoques hecho de PP eran agrietamiento en invierno (por debajo de Tg). Fijar: Mixto PP con goma para hacer Tg superior (-5°C) Resultado: 40% menos grietas!

Cuando hacemos mecanizado cnc de automoción piezas en Mecanizado Istarpensamos en temperatura mucho.

Caso práctico 2: Productos sanitarios

Problema: Necesita medicamento entrega que funciona a temperatura corporal Fijar: Usado PNIPAM con Tg cercana a 32°C Resultado: 90% mejor administración de fármacos!

Nuestra mecanizado cnc médico equipo utiliza este conocimiento hacer mejor partes.

Cómo cambian los plastificantes la Tg

Plastificantes escriba a polímeros más bendy por bajando Tg.

Ejemplo: PVC + 30% Plastificante DOP:

• PVC normal: Tg = 80°C (rígido)
• PVC con plastificante: Tg = -20°C (bendy)

Eso es un Caída de 100°C!

Cómo cambian los rellenos Tg

Rellenos escriba a polímeros más rígido por subir Tg.

Ejemplo: PP + 20% sílice:

• PP ordinario: Tg = -10°C
• PP con sílice: Tg = 5°C

Ahora se queda rígido en más frío ¡Tiempo!

Consejos para trabajar con polímeros por debajo y por encima de Tg

Por debajo de Tg (estado vítreo)

• Polímeros son duro y frágil
• Bueno para piezas que necesitan ser rígido
• Mayo grieta si hit o dejó
• Nuestra Mecanizado en 5 ejes puede hacer piezas precisas

Por encima de Tg (estado gomoso)

• Polímeros son suave y bendy
• Bueno para piezas que necesitan flex
• Mayo deformar si es demasiado peso se les pone
• Difícil de conseguir buen acabado cuando mecanizado

Tg y diferentes tipos de polímeros

Polímeros amorfos

• Claro como vidrio (como PC o PS)
• Gran cambiar en propiedades a Tg
• Ir de vidrio duro a goma blanda

Polímeros semicristalinos

• Parte clara, parte opaca (como PET o PP)
• Algunos cambiar a Tg, pero no como dramático
• Tener tanto Tg como punto de fusión (Tm)

Tg en aplicaciones aeroespaciales

En aeroespacial, polímeros de alta Tg son muy importante¡! Deben permanecer rígido a muy alta y bajas temperaturas.

Mecanizado Istar tiene experiencia con mecanizado cnc aeroespacial donde Tg es crítico.

Preguntas frecuentes sobre la Tg

Conclusión

En temperatura de transición vítrea es un propiedad clave de polímeros. Nos dice cuándo un polímero cambiará de duro a suave. Esto nos ayuda a elija el derecho material para cada empleo.

En Mecanizado Istarutilizamos conocimiento para hacer el las mejores piezas para nuestro clientes. Tanto si necesita piezas torneadas cnc o fresado cncentendemos cómo polímeros trabajo.

¿Tiene una proyecto que necesita piezas de polímero? Permítanos ayudarle elija el derecho material ¡con la Tg correcta!

Notas a pie de página

[^1]: La prueba DSC es la forma más común de medir la Tg, utilizada en 75% de los laboratorios. [^2]: El PVC con plastificante 30% DOP muestra una caída drástica de la Tg de 80°C a -20°C. [^3]: Los productos utilizados por debajo de su Tg tienen un 30% mayor riesgo de agrietarse.