Temperatura de transição vítrea dos polímeros: Um guia completo

Olá! Hoje, vamos aprender sobre o temperatura de transição vítrea de polímeros. É neste momento que plástico muda de dura para suave. Em Maquinação Istar, nós trabalho com muitos polímeros no nosso Serviço de maquinagem CNC. Vamos descobrir o que isto significa!

O que é a temperatura de transição vítrea?

O temperatura de transição vítrea (Tg) é quando um polímero alterações de duro e rígido como vidro para suave e flexível. Isto é muito importante!

• NÃO é o mesmo que fusão
• Só acontece no amorfo partes de polímeros
• É um reversível mudança
• O polímero não se altera Estado (mantém-se sólido)

Quando fazemos peças de plástico CNCprecisamos de saber o Tg de cada material. Isto ajuda-nos escolher o direito polímero para o seu projeto!

Como é que a Tg é medida?

Podemos medida Tg em alguns formas:

1. DSC (Calorimetria Exploratória Diferencial) - Este aparência em quanto calor a polímero recebe
2. DMA (Análise Mecânica Dinâmica) - Este controlos como rígido a polímero é
3. TGA (Análise Gravimétrica Térmica) - Este vê se o polímero perde peso quando aquecido

Em Maquinação Istar, precisamos de saber o seguinte valores para fazer o melhor maquinagem cnc de protótipos para si.

Principais factores que alteram a Tg

Muitos coisas pode fazer com que o Tg vá para cima ou para baixo:

1. Estrutura molecular

• Rígido cadeias = superior Tg
• Bendy cadeias = inferior Tg
• Ramos em cadeias = alterações Tg

2. Aditivos

• Plastificantes fazer Tg ir para baixo (20-50°C mais baixo!)
• Enchimentos fazer Tg ir para cima (5-15°C mais elevada)

3. Peso molecular

• Maior moléculas = ligeiramente superior Tg
• Exemplo: PS (MW 100k): Tg ≈ 100°C; PS (MW 200k): Tg ≈ 105°C

4. Histórico de processamento

• Arrefecimento rápido = diferente Tg do que arrefecimento lento
• Tratamento térmico pode mudança Tg

Quando o fazemos fresagem cnc em Maquinação Istar, pensamos em tudo isto factores!

Valores de Tg de polímeros comuns

Aqui está um lista de comum polímeros e a sua Tg:

Porque é que a Tg é importante na vida real

A Tg é muito importante para muitos razões:

1. Escolher o material correto

• Necessita de um rígido parte em quente tempo? Escolher Tg elevada
• Necessita de um flexível parte em frio tempo? Escolher Tg baixa

2. Fabrico de peças

• Deve processo mais polímeros acima de Tg
• O nosso maquinagem CNC de precisão a equipa sabe o que é certo temperaturas

3. Quando as coisas se partem

• Abaixo Tg: Polímeros pode ser frágil e fenda
• Acima Tg: Polímeros pode ser demasiado suave e dobrar

Estudos de casos do mundo real

Estudo de caso 1: Para-choques de automóveis

Problema: Automóvel para-choques feito de PP foram fissuração em inverno (abaixo de Tg). Fixar: Misto PP com borracha para fazer Tg superior (-5°C) Resultado: 40% menos fissuras!

Quando fazemos maquinagem cnc para automóveis peças em Maquinação Istar, pensamos em temperatura muito.

Estudo de caso 2: Dispositivos médicos

Problema: Necessidade droga entrega que funciona em temperatura corporal Fixar: Usado PNIPAM com Tg próxima de 32°C Resultado: 90% melhor administração de medicamentos!

O nosso maquinagem cnc médica A equipa utiliza este conhecimento para fazer melhor peças.

Como os plastificantes alteram a Tg

Plastificantes fazer polímeros mais flexível por redução Tg.

Exemplo: PVC + 30% Plastificante DOP:

• PVC normal: Tg = 80°C (rígido)
• PVC com plastificante: Tg = -20°C (flexível)

Isso é um Queda de 100°C!

Como os enchimentos alteram a Tg

Enchimentos fazer polímeros mais rígido por aumento Tg.

Exemplo: PP + 20% sílica:

• PP regular: Tg = -10°C
• PP com sílica: Tg = 5°C

Agora fica rígido em mais frio tempo!

Dicas para trabalhar com polímeros abaixo e acima de Tg

Abaixo de Tg (estado vítreo)

• Polímeros são duro e frágil
• Bom para peças que precisam de ser rígido
• maio fenda se atingido ou abandonado
• O nosso Maquinação de 5 eixos pode fazer peças de precisão

Acima de Tg (estado de borracha)

• Polímeros são suave e flexível
• Bom para peças que precisam de flexível
• maio deformar se for demasiado peso é colocado sobre eles
• Difícil de obter bom acabamento quando maquinagem

Tg e diferentes tipos de polímeros

Polímeros amorfos

• Limpo como vidro (como PC ou PS)
• Grande mudança em propriedades em Tg
• Ir de vidro duro para borracha macia

Polímeros Semi-Cristalinos

• Parte livre, parte opaca (como PET ou PP)
• Alguns mudança em Tg, mas não como dramático
• Têm ambos Tg e ponto de fusão (Tm)

Tg em aplicações aeroespaciais

Em aeroespacial, polímeros de alta Tg são muito importante! Eles devem ficar rígido em muito elevado e baixas temperaturas.

Maquinação Istar tem experiência com maquinagem cnc aeroespacial em que Tg é crítico.

Perguntas frequentes sobre a Tg

Conclusão

O temperatura de transição vítrea é um propriedade principal de polímeros. Diz-nos quando um polímero mudará de duro para suave. Isto ajuda-nos escolher o direito material para cada trabalho.

Em Maquinação Istar, utilizamos o seguinte conhecimento para fazer o melhores peças para o nosso clientes. Quer necessite de peças torneadas cnc ou fresagem cnc, compreendemos como polímeros trabalho.

Tem um projeto que precisa peças em polímero? Deixe-nos ajudá-lo escolher o direito material com a Tg! correta

Notas de rodapé

[^1]: O teste DSC é a forma mais comum de medir a Tg, utilizada em 75% dos laboratórios. [^2]: O PVC com plastificante 30% DOP mostra uma queda drástica da Tg de 80°C para -20°C. [^3]: Os produtos utilizados abaixo da sua Tg têm um risco 30% maior de fissuração.