Alacsony hőmérsékleten jól teljesítő műanyagok

A legtöbb műszaki műanyag általában jól bírja a nulla fok alatti hőmérsékletet, bár ennek mértéke elsősorban az anyagtól és a konkrét alkalmazási körülményektől függ.

A hőre lágyuló műanyagok különleges jellege miatt a szabványos vizsgálati módszerek keretében nehéz egyértelműen meghatározni az alacsony hőmérsékleti határértéket. Amikor a hőre lágyuló műanyagokat növekvő hőmérsékletű körülmények között használják, bizonyos tulajdonságok, mint például az üvegesedési hőmérséklet (Tg) és a kristályok olvadási hőmérséklete (Tm), erősen befolyásolják a mechanikai viselkedést és az élettartamot. A szabványos vizsgálatok segítségével mérni lehet a hőmérséklet okozta öregedést és oxidáció miatti tartós tulajdonságvesztést.

Másrészt, ha a hőmérséklet csökken, nem feltétlenül következik be a tulajdonságok tartós csökkenése az alacsony hőmérsékleten történő használat miatt. Bár a merevség általános növekedése és az ütőszilárdság csökkenése figyelhető meg, ezek a tulajdonságok az anyag felmelegítése után visszatérnek a "normál" értékekre.

Ezen a ponton különbséget kell tenni az amorf és a részben kristályos hőre lágyuló műanyagok között. Az amorf anyagot nem szabad mechanikai kopásnak kitenni az üvegesedési hőmérséklet felett (az a hőmérséklet, amelyen a polimerek keményből rugalmas állapotba váltanak), mivel ezen a ponton a mechanikai szilárdság rendkívül lecsökken. A részben kristályos anyagok viszont az üvegesedési hőmérséklet felett is rendelkezhetnek bizonyos mechanikai szilárdsággal, mivel a polimerben bizonyos kristályos frakciók még jelen vannak.

A részben kristályos és amorf hőre lágyuló műanyagok esetében a negatív tartományban lévő alkalmazási hőmérséklet nincs pontosan meghatározva. Ez elsősorban az alkalmazási követelményektől függ, és ezért csak tényleges tesztek keretében határozható meg.

A polimerek használatában szerzett sokéves tapasztalatnak köszönhetően azonban az Ensinger-anyagok esetében az alábbi táblázatban feltüntetett valamennyi anyag esetében megközelítőleg meg lehet becsülni az alacsony alkalmazási hőmérsékletet.

Ezeknek a negatív üzemi hőmérsékleteknek az alkalmazását nagyban befolyásolja a használat során fellépő mechanikai terhelés típusa: az ütések vagy rezgések az alkatrészek idő előtti károsodásához vezethetnek.

Az erősítőszálakkal módosított anyagok általában ridegebben viselkednek. A töltőanyagokkal történő módosítást ezért alacsony hőmérsékleten kritikusabban kell szemlélni.

Amikor kriogén hőmérsékletről van szó, azaz -200 °C vagy az alatt, csak nagyon kevés polimer használható sikeresen. Ezek a valódi "alacsony hőmérsékletű polimerek" a következők: