Какво представляват топлоустойчивите пластмаси?

Пластмасите се използват на почти всеки пазар поради удобството на производство, евтиността и широката гама от сгради. В допълнение към типичните обикновени пластмаси съществува клас усъвършенствана устойчивост на топлинапластмасикоито могат да издържат на температурни нива, които не могат. Тези пластмаси се използват в сложни приложения, където комбинацията от устойчивост на топлина, механична якост и устойчивост на сурова е от съществено значение. Тази публикация ще изясни какво представляват топлоустойчивите пластмаси и защо са толкова изгодни.

Какво е топлоустойчива пластмаса?

Топлоустойчива пластмаса обикновено е всеки тип пластмаса, която има температурно ниво на продължителна употреба над 150 °C (302 °F) или временна устойчивост на пряко излагане на 250 °C (482 °F) или повече. С други думи, продуктът може да издържи процедури при над 150 °C и може да издържи на кратки престой при или над 250 °C. Наред с устойчивостта си на топлина, тези пластмаси обикновено имат феноменални механични домове, които често могат да съответстват и на тези на металите. Топлоустойчивите пластмаси могат да бъдат под формата на термопласти, термореактивни пластмаси или фотополимери.

Пластмасите се състоят от дълги молекулни вериги. При нагряване връзките между тези вериги се увреждат, което води до размразяване на продукта. Пластмасите с понижени температури на топене обикновено се състоят от алифатни пръстени, докато високотемпературните пластмаси са съставени от ароматни пръстени. В случай на ароматни пръстени, две химични връзки трябва да бъдат повредени (в сравнение с единичната връзка на алифатните пръстени), преди рамката да се разпадне. Поради това е по-трудно да се стопят тези продукти.

В допълнение към основната химия, топлоустойчивостта на пластмасите може да бъде увеличена чрез използване на съставки. Сред най-често срещаните добавки за повишаване устойчивостта на температурни нива са стъклените влакна. Влакната всъщност имат и допълнителната полза от увеличаване на общата плътност и издръжливостта на материала.

Има различни техники за идентифициране на устойчивостта на топлина на пластмаса. Най-съществените са изброени тук:

• Температурно ниво на топлинна деформация (HDT) – Това е температурата, при която пластмасата ще се раздробява при предварително определени партиди. Тази мярка не отчита очакваните дългосрочни ефекти върху продукта, ако тази температура се поддържа за продължителни периоди от време.
• Температура на промяна на стъклото (Tg) – В случай на аморфна пластмаса, Tg описва температурата, при която материалът става гумен или вискозен.
• Температура на непрекъсната употреба (CUT) – Указва оптималната температура, при която пластмасата може да се използва постоянно без съществено разрушаване на нейните механични домове през проектния живот на частта.

Защо да използвате топлоустойчиви пластмаси?

Пластмасите са широко използвани. Защо обаче човек би използвал пластмаси за високотемпературни приложения, когато стоманите често могат да изпълняват същите характеристики при много по-широки температурни разновидности? Ето някои причини, които:

1. По-ниско тегло – пластмасите са по-леки от металите. Следователно те са отлични за приложения в превозните средства и космическите пазари, които разчитат на леки елементи за подобряване на общата ефективност.
2. Устойчивост на ръжда – Някои пластмаси имат много по-добра устойчивост на ръжда от стоманите, когато са разкрити на голямо разнообразие от химикали. Това може да бъде от съществено значение за приложения, които включват както топлина, така и сурови атмосфери, като тези в химическата промишленост.
3. Гъвкавост на производството – Пластмасовите компоненти могат да бъдат направени, като се използват технологии за производство на голям обем, като леене под налягане. Това води до части, които са по-евтини на единица от техните CNC-фрезовани метални аналози. Пластмасовите части също могат да бъдат направени с помощта на 3D печат, който позволява сложни оформления и по-добра гъвкавост на дизайна, отколкото може да се постигне с помощта на CNC обработка.
4. Изолатор – Пластмасите могат да действат както като топлинни, така и като електрически изолатори. Това ги прави идеални, когато електрическата проводимост може да повреди чувствителни електронни устройства или където топлината може да повлияе отрицателно на работата на компонентите.

Видове пластмаси, устойчиви на висока температура

Има 2 основни групи термопластмаси – аморфни и полукристални пластмаси. Топлоустойчивите пластмаси могат да бъдат открити във всяка от тези групи, както е показано в номер 1, изброен по-долу. Основната разлика между тези 2 е тяхното действие на топене. Аморфният продукт няма точна точка на топене, но доста бавно се размеква с повишаване на нивото на температурата. За сравнение полукристалният материал има изключително висока точка на топене.

По-долу са изброени някои продукти, предлагани отDTG. Обадете се на агент на DTG, ако имате нужда от продукт с подробности, който не е отбелязан тук.

Полиетеримид (PEI).

Този материал обикновено се разбира под търговското си наименование Ultem и е аморфна пластмаса с изключителни термични и механични свойства. Освен това е устойчив на пламък дори без никакви съставки. Особената устойчивост на пламък обаче трябва да бъде проверена в листа с данни на продукта. DTG доставя два вида пластмаса Ultem за 3D печат.

Полиамид (PA).

Полиамидът, който допълнително се разпознава с търговското наименование Найлон, има превъзходни топлоустойчиви жилища, особено когато е интегриран със съставки и пълнители. В допълнение към това, найлонът е изключително устойчив на абразия. DTG предоставя разнообразие от устойчиви на температура найлони с много различни материали за пълнене, както е показано по-долу.

Фотополимери.

Фотополимерите са различни пластмаси, които се полимеризират само под въздействието на външен енергиен ресурс като UV светлина или конкретен оптичен механизъм. Тези материали могат да се използват за производство на публикувани части с най-високо качество със сложни геометрии, които не са възможни с различни други производствени иновации. В категорията фотополимери DTG предлага 2 топлоустойчиви пластмаси.