Kunststoffen met eigenschappen voor een lage temperatuur

De meeste engineering plastics zijn in het algemeen goed geschikt voor temperaturen onder nul, hoewel de mate waarin dit het geval is voornamelijk afhangt van het materiaal en de specifieke toepassingsomstandigheden. 

Door de specifieke aard van thermoplastics is het moeilijk om een lage temperatuurdrempel te bepalen die met gebruik van een standaard test-methodologie duidelijk kan worden gedefinieerd. Wanneer thermoplastics worden gebruikt in omstandigheden waar de temperatuur stijgt, zijn er enkele specifiek fysische eigenschappen, zoals de glasovergangstemperatuur (Tg) en de kristallijne smelttemperatuur (Tm), die het mechanische gedrag en de levensduur sterk beïnvloeden. Aan de hand van standaardtesten is het mogelijk om het permanente verlies van eigenschappen als gevolg van thermische veroudering en oxidatie te evalueren.

Omgekeerd echter, wanneer de temperatuur daalt, is er geen vereist permanent verlies van eigenschappen door blootstelling aan lage temperaturen. Ofschoon een algemene toename van de stijfheid en een afname van de slagvastheid kan worden waargenomen, zullen deze eigenschappen in het algemeen terugkeren naar "normaal" wanneer het materiaal weer wordt opgewarmd. 

Hierbij moet een onderscheid worden gemaakt tussen amorfe en semi-kristallijne thermoplastics. Een amorf materiaal mag niet onderhevig zijn aan mechanische slijtage boven de glasovergangstemperatuur (de temperatuur waarbij polymeren veranderen van een harde toestand naar een flexibele toestand), aangezien de mechanische sterkte sterk afneemt. Semi-kristallijne materialen daarentegen kunnen nog steeds een bepaalde mechanische sterkte tonen voorbij de glasovergangstemperatuur door de aanwezigheid van bepaalde kristallijne gebieden binnen het polymeer. 
Voor zowel semi-kristallijne als amorfe thermoplastics is een werktemperatuur in het negatieve bereik niet nauwkeurig gedefinieerd en hangt grotendeels af van de praktische toepassingseisen, met als gevolg dat deze alleen kan worden gevonden door werkelijke testen.

Desalniettemin geven jaren van polymeergebruik een redelijke indicatie van de lagere toepassingstemperatuur voor elk materiaal, zoals aangegeven in de volgende tabel voor Ensinger materialen.

De toepassing van deze negatieve werktemperaturen wordt sterk beïnvloed door het type mechanische belasting dat aanwezig is tijdens het gebruik: schokken of trillingen kunnen leiden tot voortijdige uitval van onderdelen.

Materialen die zijn gemodificeerd met behulp van versterkingsvezels hebben de neiging om meer broos gedrag te vertonen. Modificatie met vulstoffen moet dus kritischer worden bekeken bij lage temperaturen.

Als het gaat om cryogene temperaturen, tot -200°C en lager, kunnen slechts zeer weinig polymeren met succes worden gebruikt. Deze echte "lage-temperatuur polymeren" omvatten: