Em física, qual é o ponto de amolecimento?
Quando um material como o gelo derrete, ele muda de sólido para líquido a uma única temperatura conhecida como seu ponto de fusão. Muitos materiais não derretem à medida que a temperatura aumenta, mas ficam mais macios sem se transformarem em líquidos. Para a formulação do produto e o controle de qualidade, uma temperatura chamada ponto de amolecimento pode ser determinada para esses materiais não fundidos. Existem diferentes testes para determinar essas temperaturas que variam de acordo com o material ou o uso pretendido.
Um valor relacionado é a temperatura de transição vítrea, que pode ser determinada usando testes semelhantes. Os materiais que não derretem a uma temperatura contêm o que é chamado de estrutura cristalina a baixas temperaturas. À medida que a temperatura aumenta, as moléculas podem começar a se mover e se tornar mais uma borracha macia ou plástico flexível, em vez de um material rígido. Essa é a temperatura de transição vítrea, denominada porque o vidro muda de uma folha rígida para um material flexível semelhante a plástico em seu ponto de transição.
O asfalto usado para estradas e coberturas é um material que fica mais macio com o aumento da temperatura. Fabricantes e fabricantes precisam conhecer as temperaturas em que o asfalto ficará macio o suficiente para ser usado na construção. O teste do ponto de amolecimento fornecerá as temperaturas necessárias para o controle de qualidade e as temperaturas de trabalho durante a construção.
Um teste de ponto de amolecimento vicat usa uma agulha pressionando uma amostra com um peso especificado na agulha. As amostras são colocadas em um banho de óleo e aquecidas lentamente a taxas especificadas até a agulha pressionar uma certa distância no material de teste. O ponto de amolecimento é a temperatura em que a penetração da agulha atinge a distância especificada.
Outro tipo de teste de amolecimento é o teste de anel e bola. Uma bola com um peso conhecido é colocada em uma amostra que é aquecida a uma taxa especificada. A temperatura do ponto de amolecimento é atingida quando a bola pressiona uma distância especificada na amostra.
Alguns adesivos, chamados hot-melts, são aquecidos em uma pistola de entrega até um ponto em que fluem e podem ser usados. Esses produtos não funcionam bem como líquidos; portanto, o aquecimento além da temperatura de amolecimento pode criar uma ligação adesiva mais fraca. Os formuladores usarão testes de ponto de amolecimento para determinar as temperaturas ideais de manuseio.
Os polímeros sintéticos ou sintéticos podem ter uma faixa mais ampla de temperaturas de amolecimento devido às diferentes cadeias moleculares disponíveis para os formuladores. Um polímero reticulado pode ter um alto ponto de amolecimento devido à estrutura rígida fornecida pelas ligações químicas reticuladas. Os polímeros podem conter aditivos que lhes permitem fluir a temperaturas mais baixas, o que pode ser útil para aplicações de moldagem por injeção ou adesivo.