Temperatura di transizione vetrosa dei polimeri: Una guida completa

Ciao a tutti! Oggi, noi imparare sul temperatura di transizione vetrosa di polimeri. Questo è il momento in cui plastica cambia da duro a morbido. A Istar Machining, noi lavoro con molti polimeri nel nostro Servizio di lavorazione CNC. Facciamo scoprirlo cosa significa!

Che cos'è la temperatura di transizione vetrosa?

Il temperatura di transizione vetrosa (Tg) è quando un polimero cambiamenti da duro e rigido come vetro a morbido e bendy. Questo è molto importante!

• NON è la stessa cosa di fusione
• Succede solo nel amorfo parti di polimeri
• Si tratta di un reversibile cambiamento
• Il polimero non cambia Stato (rimane solido)

Quando facciamo parti in plastica CNCè necessario conoscere la Tg di ogni materiale. Questo ci aiuta scegliere il diritto polimero per il vostro progetto!

Come si misura la Tg?

Possiamo misura Tg in pochi modi:

1. DSC (Calorimetria differenziale a scansione) - Questo sguardi a quanto calore il polimero accoglie
2. DMA (Analisi meccanica dinamica) - Questo controlli come rigido il polimero è
3. TGA (Analisi Gravimetrica Termica) - Questo vede se il polimero perde peso quando riscaldato

A Istar Machining, abbiamo bisogno di conoscere questi valori per fare il meglio lavorazione di prototipi cnc per voi.

Fattori chiave che modificano la Tg

Molti cose può far sì che la Tg vada su o giù:

1. Struttura molecolare

• Rigido catene = più alto Tg
• Bendy catene = inferiore Tg
• Rami sulle catene = modifiche Tg

2. Gli additivi

• Plastificanti far andare Tg giù (20-50°C in meno!)
• Riempitivi far andare Tg su (5-15°C in più)

3. Peso molecolare

• Più grande molecole = leggermente superiore Tg
• Esempio: PS (MW 100k): Tg ≈ 100°C; PS (MW 200k): Tg ≈ 105°C

4. Storia dell'elaborazione

• Raffreddamento rapido = diverso Tg rispetto a raffreddamento lento
• Trattamento termico può cambiamento Tg

Quando lo facciamo fresatura cnc a Istar MachiningPensiamo a tutte queste cose fattori!

Valori di Tg di polimeri comuni

Ecco un elenco di comune polimeri e la loro Tg:

Perché la Tg è importante nella vita reale

La Tg è molto importante per molti motivi:

1. Scegliere il materiale giusto

• Necessità di un rigido parte in caldo tempo? Scegliere un'alta Tg
• Necessità di un bendy parte in freddo tempo? Scegliere una bassa Tg

2. Realizzazione di parti

• Deve processo più polimeri al di sopra di Tg
• Il nostro lavorazione CNC di precisione team conosce il giusto temperature

3. Quando le cose si rompono

• Sotto Tg: Polimeri può essere fragile e crepa
• Sopra Tg: Polimeri può essere troppo morbido e curva

Casi di studio del mondo reale

Caso di studio 1: paraurti di automobili

Problema: Auto paraurti fatto di PP erano fessurazione in inverno (sotto la Tg). Fissare: Misto PP con gomma per rendere Tg più alto (-5°C) Risultato: 40% meno crepe!

Quando facciamo lavorazione cnc automotive parti a Istar Machining, pensiamo a temperatura molto.

Caso di studio 2: Dispositivi medici

Problema: Necessità farmaco consegna che funziona a temperatura corporea Fissare: Usato PNIPAM con Tg vicina a 32°C Risultato: 90% migliore somministrazione di farmaci!

Il nostro lavorazione cnc medicale Il team utilizza questo conoscenza per fare meglio parti.

Come i plastificanti modificano la Tg

Plastificanti fare polimeri di più bendy da abbassamento Tg.

Esempio: PVC + 30% Plastificante DOP:

• PVC normale: Tg = 80°C (rigido)
• PVC con plastificante: Tg = -20°C (bendy)

Questo è un Caduta a 100°C!

Come i filler modificano la Tg

Riempitivi fare polimeri di più rigido da innalzamento Tg.

Esempio: PP + 20% silice:

• PP regolare: Tg = -10°C
• PP con silice: Tg = 5°C

Ora rimane rigido in più freddo tempo!

Suggerimenti per lavorare con i polimeri al di sotto e al di sopra della Tg

Sotto la Tg (stato vetroso)

• Polimeri sono duro e fragile
• Buono per parti che devono essere rigido
• Maggio crepa se colpito o abbandonato
• Il nostro Lavorazione a 5 assi può fare parti precise

Sopra la Tg (stato gommoso)

• Polimeri sono morbido e bendy
• Buono per parti che devono flex
• Maggio deformare se troppo peso viene messo su di loro
• Difficile da ottenere buona finitura quando lavorazione

Tg e diversi tipi di polimeri

Polimeri amorfi

• Libero come vetro (come PC o PS)
• Grande cambiamento in proprietà a Tg
• Vai da vetro duro a gomma morbida

Polimeri semicristallini

• Parte chiara, parte opaca (come PET o PP)
• Alcuni cambiamento a Tg, ma non come drammatico
• Hanno sia Tg che punto di fusione (Tm)

Tg nelle applicazioni aerospaziali

In aerospaziale, polimeri ad alta Tg sono molto importante! Devono rimanere rigido a molto alto e basse temperature.

Istar Machining ha esperienza con lavorazione cnc aerospaziale dove Tg è critico.

Domande comuni sulla Tg

Conclusione

Il temperatura di transizione vetrosa è un proprietà chiave di polimeri. Ci dice quando un polimero cambierà da duro a morbido. Questo ci aiuta scegliere il diritto materiale per ogni lavoro.

A Istar Machining, usiamo questo conoscenza per realizzare il parti migliori per il nostro clienti. Se avete bisogno di parti tornite cnc o fresatura cnc, comprendiamo come polimeri lavoro.

Avete un progetto che ha bisogno di parti in polimero? Lasciate che vi aiutiamo scegliere il diritto materiale con la giusta Tg!

Note a piè di pagina

[^1]: Il test DSC è il metodo più comune per misurare la Tg, utilizzato in 75% dei laboratori. [^2]: Il PVC con plastificante 30% DOP mostra un drastico calo della Tg da 80°C a -20°C. [^3]: I prodotti utilizzati al di sotto della loro Tg presentano un rischio 30% maggiore di fessurazione.