In fisica, qual è il punto di rammollimento?
Quando un materiale come il ghiaccio si scioglie, cambia da solido a liquido a una singola temperatura nota come punto di fusione. Molti materiali non si sciolgono all'aumentare della temperatura, ma 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 rammollimento per questi materiali non fusi. 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 vetrosa, che può essere determinata usando test simili. I materiali che non si sciolgono a una temperatura conterranno quella che viene chiamata una struttura cristallina a basse temperature. All'aumentare della temperatura, le molecole possono iniziare a muoversi e diventare più simili a una gomma morbida o plastica flessibile piuttosto che a un materiale rigido. Questa è la temperatura di transizione vetrosa, che prende il nome perché il vetro passa da un foglio rigido a un materiale flessibile simile alla plastica nel suo punto di transizione.
L'asfalto utilizzato per strade e coperture è un materiale che diventa più morbido con l'aumentare della temperatura. I produttori e i fabbricanti devono conoscere le temperature in cui l'asfalto diventerà abbastanza morbido da poter essere utilizzato in edilizia. Il test del punto di rammollimento fornirà le temperature necessarie per il controllo di qualità e le temperature di lavoro durante la costruzione.
Un test del punto di rammollimento Vicat utilizza un ago premuto su un campione con un peso specificato sull'ago. I campioni vengono posti in un bagno d'olio e riscaldati lentamente a velocità specificate fino a quando l'ago non preme una certa distanza nel materiale di prova. Il punto di rammollimento è la temperatura in cui la penetrazione dell'ago raggiunge la distanza specificata.
Un altro tipo di test di rammollimento è il test ring-and-ball. Una palla con un peso noto viene posizionata su un campione che viene riscaldato a una velocità specificata. La temperatura del punto di rammollimento viene raggiunta quando la pallina ha premuto una distanza specifica nel campione.
Alcuni adesivi, chiamati hot-melt, vengono riscaldati in una pistola di erogazione fino al punto in cui scorrono e possono essere utilizzati. Questi prodotti non funzionano bene come i liquidi, quindi il riscaldamento oltre la temperatura di rammollimento può creare un legame adesivo più debole. I formulatori useranno test del punto di rammollimento per determinare le temperature di manipolazione ottimali.
I polimeri sintetici o artificiali possono avere una gamma più ampia di temperature di rammollimento a causa delle diverse catene molecolari disponibili per i formulatori. Un polimero reticolato può avere un elevato punto di rammollimento a causa della struttura rigida fornita dai legami chimici reticolati. I polimeri possono contenere additivi che consentono loro di fluire a temperature più basse, il che può essere utile per lo stampaggio a iniezione o applicazioni adesive.