Diference between HDT and Tg?
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En ocasiones los fabricantes y proveedores de resina confunden estos conceptos y suelen citar en sus fichas técnicas aquel más alto para dar una mejor impresión de las propiedades del material. Esto puede ser debido o bien a la falta de conocimiento de su parte o bien con la esperanza de que los clientes no capten la diferencia y crean que el material tiene mejores propiedades de las que tiene realmente. Este boletín técnico explica qué significan estos términos, la diferencia entre ellos y en qué término se debería poner la atención.
HDT – Temperatura de deformación al calor
La temperatura de deformación al calor es la temperatura a la cual un material determinado se deforma a una determinada distancia bajo una carga aplicada. Da una indicación de cómo se comporta el material cuando se le solicitan propiedades mecánicas a temperaturas elevadas.
Un material tiene un único HDT.
Podemos asimilar este concepto a la retención de propiedades mecánicas cuando la temperatura aumenta. La rigidez del material está íntimamente ligado al nivel de reticulación de las cadenas de polímeros. Es evidente, por tanto, que cualquier ingrediente en la formulación que contribuya a la rigidez del material aumentará su HDT. Asimismo cualquier aditivo que afecte a la rigidez puede disminuir el HDT. El HDT puede por lo tanto puede ser afectado en gran manera por la utilización de refuerzos, cargas y plastificantes, los dos primeros aumentando el HDT y el último generalmente disminuyendo al hacer el material más flexible.
Tg – Temperatura de transición vítrea
La Temperatura de transición vítrea o Tg es la temperatura a la cual se funde una porción de un material cristalino o semicristalino produciendo un cambio de una estructura morfológica ordenada a una estructura amorfa.
Esto es análogo al cambio de la estructura "cristalina" del agua cuando pasa de una estructura ordenada del hielo a la estructura «amorfa» del agua líquida a 0° C. En este ejemplo el Tg de agua sería de 0° C.
Sin embargo las estructuras de los sistemas de polímero son mucho más complicadas que el agua. Las cadenas poliméricas que forman el producto sólido tienden a alinearse y orientarse en una disposición altamente cristalina y ordenada en distintos niveles. La cantidad y estructura de estos niveles y el grado de cristalinidad o aleatoriedad en la morfología de un producto dado, depende enormemente de la composición química del material y las condiciones en las que su procesamiento se ha producido. No es difícil de apreciar, por lo tanto, que algunos materiales podrían tener más de una fase de cristalización, dependiendo de la composición química. Por lo tanto es posible para un material tener más de una temperatura de transición vítrea Tg, uno para cada fase cristalina estructuralmente distinta.
También está claro, desde la propia definición de la Tg, que la temperatura de transición vítrea de un determinado material depende de la estructura del polímero, y su morfología y es independiente de cualquier otro ingrediente existente en la formulación como cargas, refuerzos, plastificantes, etc.
Conclusiones
Ambos conceptos (HDT y Tg) miden propiedades diferentes de los materiales y ni son intercambiables ni son comparables entre si (a pesar de que muchas fichas tienden a intercambiar estos conceptos).
"Necesito saber la temperatura a la que la estructura del polímero pasa de cristalina a amorfa?"Entonces necesito conocer la Temperatura de transición vítrea o Tg. Aunque en la mayoría de las aplicaciones el usuario quiere conocer el HDT para saber cómo se comportará el material ante temperaturas elevadas, si se reblandecerá y resistirá los esfuerzos a los que está sometido habitualmente. Esta información no la ofrece la Tg.
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