Plásticos com propriedades para baixas temperaturas

A maioria dos plásticos de engenharia geralmente são bem adequados para temperaturas abaixo de zero, embora a medida disso dependa principalmente do material e das condições de aplicação específicas. 

Devido à natureza específica dos termoplásticos, é difícil determinar um limiar de baixa temperatura que possa ser claramente definido utilizando a metodologia de teste padrão. Quando os termoplásticos são usados em condições nas quais a temperatura está aumentando, existem algumas propriedades físicas específicas, como temperatura de transição vítrea (Tg) e temperatura de fusão (Tm), que influenciam fortemente o comportamento mecânico e a vida útil. Ao utilizar testes padronizados, é possível avaliar a perda permanente de propriedades devido ao envelhecimento térmico e à oxidação.

Inversamente, no entanto, quando a temperatura diminui, não há nenhum requisito de perda permanente de propriedades devido à exposição a baixas temperaturas. Embora aumentos gerais em rigidez e diminuição em resistência ao impacto possam ser observados, essas características geralmente retornarão ao "normal" quando o material for aquecido novamente. 

Aqui deve ser feita uma distinção entre termoplásticos amorfos e semicristalinos. Um material amorfo não deve ser submetido a desgaste mecânico acima da temperatura de transição vítrea (a temperatura a que os polímeros mudam de um estado duro para um estado flexível), uma vez que a resistência mecânica diminui de forma acentuada. Materiais semicristalinos, por outro lado, ainda podem demonstrar certa resistência mecânica além da temperatura de transição vítrea, devido à presença de certas áreas cristalinas no polímero. 
Tanto para os termoplásticos semicristalinos e amorfos, uma temperatura de serviço na faixa negativa não é definida com precisão e depende em grande parte dos requisitos de aplicação prática, como resultado, só pode ser encontrada através de testagem real.

No entanto, anos de uso de polímero fornecem uma indicação razoável sobre a temperatura de aplicação mais baixa para cada material, conforme relatado na tabela a seguir para materiais de Ensinger.

A aplicação destas temperaturas de serviço negativas é fortemente influenciada pelo tipo de carga mecânica presente durante o uso: impactos ou vibrações podem levar à falha prematura dos componentes.

Materiais que foram modificados usando fibras de reforço tendem a demonstrar um comportamento mais quebradiço. A modificação com cargas deve, consequentemente, ser vista de forma mais crítica a baixas temperaturas.

Em se tratando de temperaturas criogênicas, de -200°C e inferiores, apenas alguns polímeros podem ser usados com sucesso. Estes verdadeiros “polímeros de baixas temperaturas” incluem: