Proprietà nel breve periodo - Solvay Plastics

Temperatura d’inflessione sotto carico
Dei tre polisulfoni, il polietersulfone RADEL A presenta il modulo
iniziale più elevato e anche il modulo maggiore a temperature
elevate. L’effetto dell’aggiunta di fibra di vetro alla resina RADEL A
sulla ritenzione del modulo a flessione è riportato in figura 37.
Effetto della temperatura sulla resistenza a trazione
Con l’aumento della temperatura ambiente, un materiale perde
non solo rigidità, ma anche resistenza. In figura 38 viene riportato
l’effetto della temperatura sulla resistenza a trazione dei
polisulfoni puri ed in figura 39 le stesse informazioni relative al
tipo caricato con fibra di vetro di RADEL A.
Temperatura d’inflessione sotto carico
Una misura delle prestazioni termiche nel breve periodo è la
temperatura d’inflessione sotto carico descritta nella norma ASTM
D 648. In questo test, una barretta di lunghezza pari a 127 mm
viene posizionata su supporti distanti 102 mm. La barretta viene
caricata ad una sollecitazione sulla fibra esterna di 0,45 MPa o di
1,8 MPa. La freccia viene monitorata all’aumentare della
temperatura ad una velocità definita. Quando la freccia raggiunge
il valore specificato di 0,25 mm, viene registrata la temperatura
come Temperatura d’inflessione (nota anche come temperatura
d’inflessione sotto carico). Questo test misura la temperatura alla
quale il modulo a flessione del materiale sottoposto a test è
approssimativamente di 240 MPa quando lo sforzo è pari a 0,45
MPa o di 965 MPa quando la sforzo è pari a 1,8 MPa.
Variabili di prova
Il progettista deve prendere in considerazione gli effetti di alcuni
parametri che possono influenzare in modo rilevante i risultati del
test. Questi parametri sono lo spessore e la storia termica del
provino. I provini per trazione utilizzati per questo test sono
barrette stampate ad iniezione con sezione trasversale
rettangolare di spessore pari a 3,2 mm o 6,4 mm. Il test può
essere eseguito dopo stampaggio oppure dopo trattamento
termico o ricottura. Le condizioni di ricottura sono un’ora a 170 °C
per il polisulfone UDEL o 190 °C per le resine RADEL A o RADEL R.
Le condizioni di stampaggio possono influenzare i livelli di
tensione interna residua e di conseguenza la temperatura
d’inflessione apparente delle barrette, così come stampate. La
ricottura riduce le tensioni interne e generalmente causa un
aumento della temperatura d’inflessione misurata. La differenza di
temperatura d’inflessione tra i provini tal quali e ricotti è funzione
delle tensioni interne, generalmente superiore per barrette più
sottili. Poiché la temperatura d’inflessione varia con la tensione
interna, la ricottura viene spesso impiegata per ottenere valori
maggiormente riproducibili. Il valore dopo ricottura indica in modo
più accurato le prestazioni termiche di una resina rispetto al valore
dopo stampaggio.
Gli effetti di ricottura e di spessore del provino sono più marcati
per le resine pure. I risultati ottenuti con le resine rinforzate con
fibra di vetro sono influenzati in maniera meno rilevante da queste
variabili.
Confronto delle temperature d’inflessione
Il polietersulfone RADEL A ed il polifenilsulfone RADEL R
presentano prestazioni termiche superiori rispetto al polisulfone
UDEL.
La tabella 16 presenta i dati di temperatura d’inflessione per le
resine pure RADEL A e R e ACUDEL e per i gradi rinforzati con
fibra di vetro di RADEL A a due livelli di sforzo per una barretta
dopo ricottura di spessore pari a 3,2 mm.
In figura 40 vengono messi a confronto i valori di temperatura
d’inflessione delle resine pure di polisulfone UDEL, polietersulfone
RADEL A, polifenilsulfone RADEL R e dei blend polifenilsulfonici
ACUDEL. Entrambe le resine RADEL presentano una temperatura
d’inflessione di circa 30 °C superiore a quella del polisulfone. La
temperatura d’inflessione del polifenilsulfone RADEL R è di circa
3 °C superiore a quella del polietersulfone RADEL A.
Tabella 16
Temperature d’inflessione delle resine e dei blend RADEL
Grado RADEL
°F °C °F °C
A-100, A-200A, A-300A 417 214 399 204
AG-320, AG-220 424 218 417 214
AG-330, AG-230 428 220 420 216
AG-340 405 207
AG-360 415 213
R-5000 417 214 405 207
RG-5030 410 210
Grado ACUDEL °F °C °F °C
22000 387 197
25000, 35000 405 207
Figura 40
Temperatura d’inflessione delle resine pure
Temperatura d'inflessione, °F
a 1,8 MPa
Sforzo, MPa
0,45 1,82
Temperatura d'inflessione, °C
Solvay Advanced Polymers, L.L.C. – 20 –