Šta su termootporne plastike?

Plastika se koristi na praktično svakom tržištu zbog jednostavnosti proizvodnje, jeftinosti i širokog spektra primjene. Pored tipične robne plastike, postoji i klasa sofisticirane plastike otporne na toplinu.plastikakoje mogu izdržati temperaturne nivoe koji to ne mogu. Ove plastike se koriste u sofisticiranim primjenama gdje je kombinacija otpornosti na toplinu, mehaničke čvrstoće i otpornosti na jake materijale ključna. Ovaj članak će objasniti šta su plastike otporne na toplinu i zašto su toliko korisne.

Šta je plastika otporna na toplinu?

Plastika otporna na toplinu je obično bilo koja vrsta plastike koja ima temperaturu kontinuirane upotrebe iznad 150 °C (302 °F) ili privremenu otpornost na direktno izlaganje od 250 °C (482 °F) ili više. Drugim riječima, proizvod može izdržati navike na preko 150 °C i može izdržati kratkotrajno izlaganje na ili iznad 250 °C. Pored otpornosti na toplinu, ove plastike obično imaju izvrsna mehanička svojstva koja su često usporediva s onima metala. Plastika otporna na toplinu može biti u obliku termoplastike, termoreaktivnih plastika ili fotopolimera.

Plastika se sastoji od dugih molekularnih lanaca. Kada se zagrije, veze između tih lanaca se oštećuju, što uzrokuje odmrzavanje proizvoda. Plastika sa sniženim temperaturama topljenja obično se sastoji od alifatskih prstenova, dok se plastika visoke temperature sastoji od mirisnih prstenova. U slučaju mirisnih prstenova, potrebno je oštetiti dvije hemijske veze (u poređenju sa solitarnom vezom alifatskih prstenova) prije nego što se struktura razbije. Stoga je teže topiti ove proizvode.

Pored osnovnog hemijskog sastava, otpornost plastike na toplotu može se poboljšati upotrebom sastojaka. Jedan od najčešćih aditiva za poboljšanje otpornosti na temperaturu su staklena vlakna. Vlakna također imaju dodatnu prednost povećanja ukupne čvrstoće i izdržljivosti materijala.

Postoje različite tehnike za određivanje otpornosti plastike na toplinu. Ovdje su navedene najznačajnije:

• Nivo temperature toplotne deformacije (HDT) – Ovo je temperatura na kojoj će plastika puknuti pod unaprijed definiranim serijama. Ova mjera ne uzima u obzir potencijalne dugoročne efekte na proizvod ako se ta temperatura održava duži vremenski period.
• Temperatura promjene staklastog stanja (Tg) – U slučaju amorfne plastike, Tg opisuje temperaturu na kojoj materijal postaje gumenast ili viskozan.
• Temperatura kontinuirane upotrebe (CUT) – Određuje optimalnu temperaturu na kojoj se plastika može kontinuirano koristiti bez značajnog oštećenja njenih mehaničkih svojstava tokom projektnog vijeka trajanja dijela.

Zašto koristiti termootporne plastike?

Plastika se široko koristi. Međutim, zašto bi neko koristio plastiku za primjenu na visokim temperaturama kada čelik može pokazati iste karakteristike u mnogo širim temperaturnim rasponima? Evo nekoliko razloga zašto:

1. Manja težina – Plastika je lakša od metala. Stoga je odlična za primjenu u automobilskoj i vazduhoplovnoj industriji koja se oslanjaju na lagane elemente radi poboljšanja opće efikasnosti.
2. Otpornost na hrđu – Neke plastike imaju mnogo bolju otpornost na hrđu od čelika kada su izložene širokom spektru hemikalija. Ovo može biti ključno za primjene koje uključuju i toplotu i teške atmosfere poput onih u hemijskoj industriji.
3. Fleksibilnost proizvodnje – Plastične komponente mogu se izrađivati ​​korištenjem tehnologija velike proizvodnje poput brizganja. To rezultira dijelovima koji su jeftiniji po jedinici od njihovih metalnih ekvivalenata obrađenih CNC glodanjem. Plastični dijelovi se također mogu izrađivati ​​korištenjem 3D printanja, što omogućava složene rasporede i veću fleksibilnost dizajna nego što bi se moglo postići korištenjem CNC obrade.
4. Izolator – Plastika može djelovati i kao termalni i kao električni izolatori. To je čini idealnom tamo gdje električna provodljivost može oštetiti osjetljive elektroničke uređaje ili gdje toplina može negativno utjecati na rad komponenti.

Vrste plastike otporne na visoke temperature

Postoje dvije glavne grupe termoplasta - amorfne i polukristalne plastike. Plastike otporne na toplinu mogu se naći u svakoj od ovih grupa, kao što je prikazano u tački 1 ispod. Glavna razlika između ove dvije je njihovo ponašanje topljenja. Amorfni materijal nema preciznu tačku topljenja, već prilično sporo omekšava kako temperatura raste. Polukristalni materijal, nasuprot tome, ima vrlo oštru tačku topljenja.

U nastavku su navedeni neki proizvodi koji se nude odDTGPozovite DTG agenta ako vam je potreban detaljan proizvod koji nije ovdje naveden.

Polieterimid (PEI).

Ovaj materijal se obično naziva Ultem i predstavlja amorfnu plastiku sa izuzetnim termičkim i mehaničkim svojstvima. Također je otporan na plamen čak i bez ikakvih sastojaka. Međutim, posebnu otpornost na plamen potrebno je provjeriti u tehničkom listu proizvoda. DTG nudi dvije kvalitete Ultem plastike za 3D printanje.

Poliamid (PA).

Poliamid, koji je također poznat pod trgovačkim nazivom Najlon, ima izvrsna svojstva otpornosti na toplinu, posebno kada se kombinira sa sastojcima i punilima. Osim toga, Najlon je izuzetno otporan na abraziju. DTG nudi niz temperaturno otpornih najlona s mnogo različitih punila kao što je prikazano u nastavku.

Fotopolimeri.

Fotopolimeri su različite plastike koje se polimeriziraju isključivo pod utjecajem vanjskog izvora energije poput UV svjetla ili određenog optičkog mehanizma. Ovi materijali se mogu koristiti za proizvodnju visokokvalitetnih tiskanih dijelova sa složenim geometrijama koje nisu moguće s drugim proizvodnim tehnologijama. U kategoriji fotopolimera, DTG nudi dvije plastike otporne na toplinu.