Термопластичные полимеры

Комбинация этих деформаций связана с приложенным напряжением модуля сдвига. При еще более низких температурах, полимер становится более жестким, демонстрирует «похожее на кожу» поведение и более высокое напряжение при деформации. Многие коммерчески доступные полимеры (например, полиэтилен) используется в этом состоянии. Tg расположена между «кожистыми» и стекловидными областями. Tg обычно составляет 0,5-0,75 от абсолютной температуры плавления Tm. Таблица 6 приводит Tg и Тм для обычных полимеров. В застывшем состоянии, при температурах ниже Tg, полимер твердый, ломкий и подобен стеклу. Хотя полимеры в стекловидной области имеют недостаточную податливость и формуемость, они прочны, жестки и устойчивы к текучести. Для термопластичных полимеров, температура, при которой приложено напряжение и значение приложенного напряжения, взаимосвязаны и основаны на времени температурного воздействия.

Эта зависимость позволяет различные типы испытаний, типа медленного изменения свойства или снятия напряжения, связать через отдельную кривую, которая описывает реакцию материала по вязкости и упругости во времени и по температуре. Приложение напряжения с большой скоростью эквивалентно применению напряжения при более низких температурах. Рисунок 10 демонстрирует зависимости прочности при растяжении от температуры для пластмасс и полимеров. Термопластичные полимеры типа полиэтилена и полихлорвинила (ПХВ) могут использоваться для термопластических пленок и проводной изоляции, но не являются подходящими для структурных приложений из-за их ломкой природы при температурах ниже Tg.

Единственный известный полимер, который сохраняет хорошую податливость при температурах ниже Tg, является политетрафторэтилен (PTFE). Из-за их больших коэффициентов усадки при охлаждении, термопластичные полимеры не должны быть ограничены во времени при охлаждении. Большие массы должны охлаждаться медленно, чтобы гарантировать однородную усадку при охлаждении; коэффициент усадки при охлаждении уменьшается с температурой. Обычным является сокращение на 1-2% при охлаждении от окружающей температуры до −196°С Например, нейлон, PTFE, и полиэтилен сокращаются на 1,3, 1,9 и 2,3%, соответственно. Эти величины являются большими по сравнению с такими же для металлов, которые сжимаются от 0,2 до 0,3% в том же самом диапазону температур.