Comportamiento estructural dentro del rango normal de temperatura de funcionamiento.
Aflojamiento mínimo de la cadena molecular: cuando la temperatura está por debajo de la temperatura de transición vítrea o del punto de fusión del material, los segmentos de la cadena molecular no sufren un deslizamiento a gran-escala; sólo se produce un ligero movimiento térmico y la estructura general permanece intacta.
Enlaces químicos estables: los enlaces químicos de alta-energía en la columna vertebral del polímero no se rompen y no hay una caída significativa en el peso molecular; No se producen daños estructurales irreversibles-como degradación o descomposición-.
No hay cambios significativos en la microestructura: las regiones cristalinas de los materiales semi-cristalinos permanecen estables y la estructura de red tridimensional-de los materiales-entrecruzados permanece intacta; Las dimensiones y propiedades mecánicas del material permanecen esencialmente en sus niveles originales.
Por ejemplo, PPSU (por debajo de 220 grados) y PEEK (por debajo de 260 grados) mantienen la estabilidad estructural molecular durante el funcionamiento-a largo plazo; no se vuelven quebradizos ni se agrietan incluso después de someterse a miles de ciclos de esterilización a alta-temperatura.
Cambios estructurales más allá de los límites de tolerancia
Cambios estructurales físicos: una vez que la temperatura excede la temperatura de deflexión del calor, los segmentos de la cadena molecular en las regiones amorfas comienzan a deslizarse libremente, lo que hace que el material se ablande y se deforme; macroscópicamente, esto se manifiesta como deformación o colapso dimensional.
Cambios estructurales químicos: cuando la temperatura se acerca o excede la temperatura de descomposición térmica, los enlaces químicos en la columna vertebral se rompen, lo que desencadena reacciones de degradación térmica; el peso molecular cae bruscamente, se liberan sustancias-de moléculas pequeñas y se deterioran las propiedades de los materiales.
Por ejemplo, cuando el plástico PC supera los 300 grados, las cadenas moleculares se rompen gradualmente, liberando monómeros dañinos y el material se vuelve quebradizo y se agrieta.
Cambios lentos debido al envejecimiento térmico-a largo plazo: incluso si la temperatura no alcanza el punto de fusión, la exposición prolongada a altas temperaturas cerca del límite superior provoca reacciones lentas de oxidación y-reticulación; la estructura de la cadena molecular cambia gradualmente, lo que finalmente conduce a una disminución del rendimiento.