In diverse applicazioni nel settore aerospaziale, farmaceutico/medicale, petrolifero e del gas, alimentari, lattiero-caseario, le tenute in elastomero devono resistere alle basse temperature. In queste condizioni gli elastomeri si raffreddano, diventano più rigidi e quindi perdono la loro flessibilità.

In certi elastomeri la diminuzione di temperatura può provocare, oltre che il normale irrigidimento, la cristallizzazione del materiale. Questa può avvenire lentamente o essere localizzata, dando luogo a zone in cui la guarnizione si appiattisce. In tali circostanze, essendo ancora lontano dal punto di massima fragilità, il materiale può essere ancora funzionale se energizzato da un altro elemento che agisce da molla elastica. In tutti i normali elastomeri la composizione chimica influenza le caratteristiche del materiale alle basse temperature. Una durezza superiore di solito riduce la temperatura minima d’esercizio e rende il materiale meno flessibile.

Spesso, per scegliere un materiale con una qualità adeguata a soddisfare i requisiti di una varietà di applicazioni, è necessario trovare un compromesso.

Per determinare le capacità di tenuta degli elastomeri alle basse temperature sono disponibili una serie di prove standard:

• Ritrazione dovuta alla temperatura (ASTM D1329 / ISO2921) - spesso chiamata test TR10, comporta l’immersione di un provino standard sottoposto a allungamento in un bagno a -70°C fino a quando non diventa rigido, permettendo poi al campione di ritrarsi liberamente e portando nel frattempo la temperatura a 1°C/min. La temperatura a cui il provino si è ritratto del 10% rispetto all'allungamento originale è definita ‘TR10’. Un valore attribuito a TR10 definisce l'allungamento iniziale, per es. il test TR10/50 allungherà il campione del 50%.
• Temperatura di transizione vetrosa, Tg (ASTM D7426 / ISO22768) - la transizione vetrosa di un elastomero è la temperatura al di sotto della quale esso passa da uno stato gommoso a comportarsi come un solido vetroso. Le tecniche di calorimetria differenziale a scansione (DSC) si usano per misurare la temperatura di transizione vetrosa (Tg).
• Fragilità (ASTM D2137 / ISO812) - questo metodo di prova è utilizzato per valutare la fragilità dei materiali di gomma in caso di esposizione a curve di bassa temperatura con impatto in determinate condizioni di velocità di percussione. I test eseguiti sono utilizzati per stabilire la temperatura minima, a cui i composti di gomma non mostreranno fratture in caso di esposizione a determinate condizioni di impatto.
• Torsione/Irrigidimento – anche conosciuto come test Gehman (ASTM D1053 / ISO1432:201), misura i moduli di torsione di un provino standard in una gamma di temperature. Si determinano i valori relativi del modulo alle temperature misurate, (il modulo relativo a una data temperatura è il rapporto tra il modulo di torsione a quella temperatura e il modulo di torsione a 23°C). La temperatura, a cui il modulo relativo è 10, è riportata come T10 o 5 come T5, ecc. Per ulteriori informazioni, contatta gli esperti Fridle Group!