In fisica, qual è il punto di ammorbidimento?

Quando un materiale come il ghiaccio si scioglie, cambia da un solido a un liquido a una singola temperatura nota come punto di fusione.Molti materiali non si scioglie quando la temperatura aumenta, ma invece diventano più morbidi senza trasformarsi in un liquido.Per la formulazione del prodotto e il controllo di qualità, è possibile determinare una temperatura chiamata punto di ammorbidimento per questi materiali non di fusione.Esistono diversi test per determinare queste temperature che variano in base al materiale o all'uso previsto.

Un valore correlato è la temperatura di transizione del vetro, che può essere determinata utilizzando test simili.I materiali che non si sciolgono a una temperatura conterranno quella che viene chiamata struttura cristallina a basse temperature.Man mano che le temperature aumentano, le molecole possono iniziare a muoversi e diventare più simili a una gomma morbida o in plastica flessibile piuttosto che un materiale rigido.Questa è la temperatura di transizione del vetro, che è denominata perché il vetro cambia da un foglio rigido a un materiale flessibile simile a una plastica nel suo punto di transizione.

L'asfalto usato per strade e coperture è un materiale che diventa più morbido con l'aumentare della temperatura.Produttori e fabbricanti devono conoscere le temperature in cui l'asfalto diventerà abbastanza morbido da essere utilizzato nella costruzione.Il test del punto di ammorbidimento fornirà le temperature necessarie per il controllo di qualità e le temperature di lavoro durante la costruzione.

Un test del punto di ammorbidimento del VICAT utilizza un ago che preme su un campione con un peso specificato sull'ago.I campioni vengono posizionati in un bagno d'olio e riscaldati lentamente a velocità specificate fino a quando l'ago deprime una certa distanza nel materiale di prova.Il punto di ammorbidimento è la temperatura in cui la penetrazione dell'ago raggiunge la distanza specificata.

Un altro tipo di test di ammorbidimento è il test ad anello e palla.Una palla con un peso noto viene posizionata su un campione che viene riscaldato a una velocità specifica.La temperatura del punto di ammorbidimento viene raggiunta quando la palla ha depresso una distanza specificata nel campione.

Alcuni adesivi, chiamati melt caldi, sono riscaldati in una pistola di consegna fino a un punto in cui fluiscono e possono essere utilizzati.Questi prodotti non funzionano bene come i liquidi, quindi il riscaldamento oltre la temperatura di ammorbidimento può creare un legame adesivo più debole.I formulatori utilizzeranno test di ramo di ammorbidimento per determinare le temperature ottimale di manipolazione.

I polimeri sintetici o artificiali possono avere una gamma più ampia di temperature di ammorbidimento a causa delle diverse catene molecolari disponibili per i formulatori.Un polimero reticolato può avere un punto di ammorbidimento elevato a causa della struttura rigida fornita dai legami chimici reticolati.I polimeri possono contenere additivi che consentono loro di fluire a temperature più basse, che possono essere utili per lo stampaggio a iniezione o le applicazioni adesive.