La transición vítrea, Tg, es la temperatura a la cual los epoxis curados pasan de ser rígidos y vítreos a ser gomosos y más flexibles.La mayoría de nosotros pensamos que los epoxis curados son materiales bastante duros (Shore D)!y lo son, debido a la naturaleza entrecruzada de sus moléculas.Pero si los calienta, los enlaces moleculares se relajan un poco, se vuelven un poco más flexibles y, aunque el epoxi aún está entrecruzado, cualquier epoxi dado se vuelve más suave y gomoso a temperaturas más altas.
La transición vítrea es análoga al punto de fusión de un sólido (un cambio de fase).La diferencia es que los epoxis no son moléculas simples y pequeñas, como el agua (piense en el hielo), ni átomos, como los metales puros.El hielo y los metales son materiales que tienen puntos de fusión bien definidos.Los epoxis son moléculas con longitudes de cadena que se enredan con las moléculas de epoxi adyacentes y, cuando se curan, tienen sitios entrecruzados entre las moléculas.Un epoxi curado es una matriz que se une al azar como una masa rígida.Pero esa masa aún responde a los cambios de temperatura, solo que no tan libremente como las moléculas de agua sin restricciones y los átomos de los metales.
La Tg no es una temperatura única bien definida.El ablandamiento del epoxi ocurre en un rango de temperatura, típicamente de unos 10 grados.El diagrama de la izquierda muestra una versión generalizada del punto de transición Tg.El lado izquierdo de la curva es la región del epoxi curado similar al vidrio, más sólido.El lado derecho de la curva con una pendiente más pronunciada es el estado gomoso del epoxi curado.Un solo punto, la Tg, se determina extendiendo las partes lineales de la curva antes y después del punto de inflexión para llegar a un solo punto.En las hojas de datos, la Tg generalmente se informa como un solo número, ubicado en el centro de la inflexión de la curva.
La Tg de cualquier epoxi curado dado depende del procedimiento de curado.El curado a temperatura ambiente da como resultado valores de Tg más bajos.Se requiere curado a temperatura elevada para valores de Tg más altos.Los valores más altos de Tg requieren la máxima densidad de reticulación, lo que requiere una temperatura suficiente para permitir que reaccionen incluso los sitios de reticulación más remotos.La reticulación completa es necesaria no solo para lograr una Tg alta, sino también muchas de las otras propiedades físicas del epoxi que se indican en la hoja de datos.Esto enfatiza la importancia de desarrollar y mantener buenos controles de proceso para curar cualquier epoxi.
Una razón para considerar la Tg es seleccionar un epoxi que sea apropiado para una aplicación.Para una aplicación que requiere un epoxi flexible, una Tg baja, algo por debajo de 0°C es apropiado.En la mayoría de los casos, esto en realidad no sería un epoxi!más probablemente un material de silicona.Pero de cualquier manera, una silicona o un epoxi flexible tiene la capacidad de moverse y absorber la tensión, como en una aplicación en la que el epoxi actúa como sellador o brinda protección contra golpes y vibraciones.Otras aplicaciones pueden requerir las propiedades físicas más fuertes del epoxi!en cuyo caso sería apropiada una Tg alta (en relación con el rango operativo de la aplicación).Esto utilizaría las propiedades de alta resistencia, compresión, tensión, etc.del epoxi.
Otra razón para considerar la Tg es que el coeficiente de expansión térmica (TCE o CTE) es menor a temperaturas por debajo de la Tg y mayor para temperaturas por encima de la Tg, a veces de manera bastante dramática (como se muestra en la tabla a continuación).
Dependiendo de la aplicación, esto podría afectar el rendimiento de un dispositivo.Si este es el caso, entonces es importante seleccionar un epoxi con una Tg que esté completamente por encima o por debajo del rango de temperatura de funcionamiento normal del dispositivo.
¿El resultado final de Tg?La Tg proporciona información importante sobre la naturaleza de cualquier epoxi dado a su temperatura de servicio.
Los recursos adicionales del equipo de FOC incluyen:
- Ver el contenido de la solución técnica de epoxi
- Ver el glosario,Siglas,Especificaciones militares para conectores
- Recurso de preguntas y respuestas: envíe preguntas técnicas por correo electrónico aAskFOC@www.spnnc.com
- Marque la página de adhesivo/epoxi y la información de contacto
