Plásticos para bajas temperaturas

En general, la mayoría de los plásticos de ingeniería son aptos para temperaturas bajo cero, aunque en qué grado dependerá principalmente del material y de las condiciones específicas de la aplicación. 

Debido a la naturaleza específica de los termoplásticos, es difícil determinar de forma clara un umbral de temperatura mínima utilizando métodos de ensayo estándar. Cuando se utilizan termoplásticos en condiciones de aumento de la temperatura, hay algunas propiedades físicas específicas, como la temperatura de transición vítrea (Tg) y la temperatura de fusión cristalina (Tm), que influyen mucho en el comportamiento mecánico y la vida útil. Utilizando ensayos estándar es posible evaluar la pérdida permanente de propiedades debido al envejecimiento térmico y la oxidación.

Sin embargo, cuando es a la inversa, es decir, cuando la temperatura desciende, la exposición a bajas temperaturas no necesariamente da lugar a una pérdida permanente de las propiedades. Aunque en general se puede observar un aumento de la rigidez y una disminución de la resistencia a impactos, estas características suelen volver a la «normalidad» cuando el material recupera la temperatura. 

Aquí debe hacerse una distinción entre termoplásticos amorfos y semicristalinos. Los materiales amorfos no deberían exponerse a desgaste mecánico por encima de su temperatura de transición vítrea (la temperatura a la que los polímeros pasan de un estado rígido a un estado flexible), ya que su resistencia mecánica disminuye drásticamente. Los materiales semicristalinos, por otra parte, siguen conservando cierta resistencia mecánica más allá de la temperatura de transición vítrea debido a la presencia de ciertas zonas cristalinas dentro del polímero. 
No hay definida una temperatura mínima de uso para los termoplásticos amorfos o semicristalinos, ya que depende en gran medida de los requisitos prácticos de la aplicación, por lo que solo se puede determinar mediante ensayos reales.

No obstante, gracias a los años de experiencia con polímeros podemos dar una indicación razonable de la temperatura mínima de uso para cada material, tal y como se ve en la siguiente tabla para los materiales de Ensinger.

El comportamiento a temperaturas de servicio negativas está muy influido por el tipo de carga mecánica presente durante el uso: los impactos o vibraciones pueden dar lugar a un fallo prematuro del componente.

Los materiales aditivados con fibras de refuerzo tienden a ser más quebradizos. Por tanto, a temperaturas bajas los aditivos podrían resultar críticos.

Cuando se trata de temperaturas criogénicas de -200 °C o menos, son muy pocos los polímeros que dan buen resultado. Estos auténticos «polímeros de baja temperatura» incluyen: