En physique, quel est le point de ramollissement?
Lorsqu'un matériau tel que la glace fond, il passe d'un solide à un liquide à une température unique appelée point de fusion. De nombreux matériaux ne fondent pas à mesure que la température augmente, mais ils ramollissent sans devenir liquide. Pour la formulation du produit et le contrôle de la qualité, une température appelée point de ramollissement peut être déterminée pour ces matériaux non fondants. Il existe différents tests pour déterminer ces températures qui varient en fonction du matériau ou de l'utilisation envisagée.
Une valeur connexe est la température de transition vitreuse, qui peut être déterminée à l'aide d'essais similaires. Les matériaux qui ne fondent pas à une température contiennent ce qu'on appelle une structure cristalline à basses températures. À mesure que la température augmente, les molécules peuvent commencer à bouger et à ressembler davantage à un caoutchouc mou ou à un plastique souple qu’à un matériau rigide. Il s’agit de la température de transition vitreuse, nommée ainsi car le verre passe d’une feuille rigide à un matériau souple semblable à du plastique à son point de transition.
L'asphalte utilisé pour les routes et les toitures est un matériau qui devient plus mou avec l'augmentation de la température. Les fabricants et les fabricants doivent connaître les températures auxquelles l'asphalte deviendra suffisamment mou pour être utilisé dans la construction. Le test du point de ramollissement fournira les températures nécessaires au contrôle de la qualité et aux températures de fonctionnement pendant la construction.
Un test du point de ramollissement Vicat utilise une aiguille qui appuie sur un échantillon avec un poids spécifié sur l’aiguille. Les échantillons sont placés dans un bain d'huile et chauffés lentement à des taux spécifiés jusqu'à ce que l'aiguille enfonce une certaine distance dans le matériau à tester. Le point de ramollissement est la température à laquelle la pénétration de l'aiguille atteint la distance spécifiée.
Un autre type d’essai d’adoucissement est l’essai en anneau. Une balle de poids connu est placée sur un échantillon chauffé à un taux spécifié. La température du point de ramollissement est atteinte lorsque la boule a enfoncé une distance spécifiée dans l'échantillon.
Certains adhésifs, appelés thermofusibles, sont chauffés dans un pistolet d’administration jusqu’à ce qu’ils coulent et puissent être utilisés. Ces produits ne fonctionnent pas bien comme des liquides, donc un chauffage au-delà de la température de ramollissement peut créer un lien adhésif plus faible. Les formulateurs utiliseront des tests de point de ramollissement pour déterminer les températures de manipulation optimales.
Les polymères synthétiques ou synthétiques peuvent avoir une plage de températures de ramollissement plus large en raison des différentes chaînes moléculaires disponibles pour les formulateurs. Un polymère réticulé peut avoir un point de ramollissement élevé en raison de la structure rigide fournie par les liaisons chimiques réticulées. Les polymères peuvent contenir des additifs leur permettant de s'écouler à des températures plus basses, ce qui peut être utile pour le moulage par injection ou les applications d'adhésif.