耐熱プラスチックとは何ですか?

プラスチックは、製造が容易で安価で幅広い建物に使用できるため、ほぼすべての市場で使用されています。典型的な汎用プラスチックを超えて、高度な耐熱性を備えたクラスが存在します。プラスチック耐えられない温度レベルに耐えることができます。これらのプラスチックは、耐熱性、機械的強度、過酷な耐性の組み合わせが不可欠な高度な用途に使用されています。この記事では、耐熱プラスチックとは何か、そしてなぜ耐熱プラスチックが優れているのかを明らかにします。

耐熱プラスチックとは何ですか?

耐熱プラスチックとは、通常、150 °C (302 ° F) 以上の連続使用温度レベル、または 250 ° C (482 ° F) 以上の一時的な直接暴露耐性を持つあらゆるタイプのプラスチックです。言い換えれば、この製品は 150 °C を超える温度での処理に耐えることができ、250 °C 以上での短時間の作業にも耐えることができます。これらのプラスチックは、耐熱性に加えて、通常、金属に匹敵する驚異的な機械的耐久性を備えています。耐熱プラスチックには、熱可塑性プラスチック、熱硬化性樹脂、またはフォトポリマーの形があります。

プラスチックは長い分子鎖で構成されています。加熱すると、これらの鎖間の結合が損傷し、製品が溶けます。溶融温度が低いプラスチックは通常、脂肪族環で構成されていますが、高温プラスチックは芳香環で構成されています。芳香環の場合、骨格が壊れる前に、(脂肪族環の孤立結合と比較して) 2 つの化学結合が損傷される必要があります。したがって、これらの製品を溶かすのはより困難です。

基礎的な化学的性質に加えて、成分を利用してプラスチックの耐熱性を高めることができます。温度レベルの耐性を高めるための最も一般的な添加剤はガラス繊維です。実際、この繊維には、全体的な気密性と素材の耐久性が向上するという追加の利点もあります。

プラスチックの耐熱性を確認するにはさまざまな手法があります。最も重要なものをここにリストします。

• 熱たわみ温度レベル (HDT) – これは、事前に定義されたロットでプラスチックに傷が発生する温度です。この測定値は、その温度が長期間保持された場合に製品に予想される長期的な影響を考慮していません。
• ガラス変化温度 (Tg) – 非晶質プラスチックの場合、Tg は材料がゴム状または粘稠に変化する温度を表します。
• 連続使用温度 (CUT) – 部品の設計寿命にわたって、機械的ホームを大幅に破壊することなくプラスチックを継続的に使用できる最適温度を指定します。

なぜ耐熱プラスチックを使用するのですか?

プラスチックは広く使用されています。しかし、鋼はより幅広い温度範囲で同じ機能を発揮できることが多いのに、なぜ高温用途にプラスチックを使用するのでしょうか?理由としては次のようなものが挙げられます。

1. 軽量 – プラスチックは金属よりも軽量です。したがって、一般的な効率を高めるために軽量要素に依存する車両および航空宇宙市場での用途に最適です。
2. 防錆性 – 一部のプラスチックは、さまざまな化学薬品にさらされた場合、スチールよりもはるかに優れた防錆性を備えています。これは、化学産業などの熱と過酷な雰囲気の両方を必要とする用途には不可欠です。
3. 製造の柔軟性 – プラスチック部品は、射出成形などの大量生産技術を利用して製造できます。これにより、CNC フライス加工された金属部品よりもユニットあたりのコストが安くなる部品が得られます。 3D プリントを利用してプラスチック部品を作成することもできます。これにより、CNC 機械加工を使用して達成できるよりも複雑なレイアウトと優れた設計の柔軟性が可能になります。
4. 絶縁体 – プラスチックは熱絶縁体と電気絶縁体の両方として機能します。そのため、導電性が敏感な電子機器に損傷を与える可能性がある場所や、熱がコンポーネントの動作に悪影響を与える可能性がある場所に最適です。

高温耐性プラスチックの種類

熱可塑性プラスチックには、主に非晶質プラスチックと半結晶性プラスチックの 2 つのグループがあります。耐熱プラスチックは、以下の番号 1 に示すように、これらのグループのそれぞれに分類されます。これら 2 つの主な違いは、溶解作用です。アモルファス製品には正確な融点はありませんが、温度レベルが上昇するにつれてゆっくりと軟化します。比較すると、半結晶材料は非常に鋭い融点を持っています。

以下は、から提供されている製品の一部ですDTG。ここに記載されていない詳細な製品が必要な場合は、DTG エージェントにお問い合わせください。

ポリエーテルイミド (PEI)。

この材料は一般にウルテムという商品名で理解されており、優れた熱的および機械的構造を備えた非晶質プラスチックです。何も入れなくても難燃性があります。ただし、特定の難燃性については製品のデータシートで確認する必要があります。 DTG は、3D プリント用に 2 つの品質のウルテム プラスチックを提供しています。

ポリアミド (PA)。

商品名ナイロンでも知られるポリアミドは、特に原料や充填材と統合した場合に優れた耐熱性を発揮します。さらに、ナイロンは耐摩耗性に非常に優れています。 DTG は、以下に示すように、さまざまな充填材を使用したさまざまな耐熱ナイロンを提供しています。

フォトポリマー。

フォトポリマーは、紫外線や特定の光学機構などの外部エネルギー源の影響下でのみ重合する独特のプラスチックです。これらの材料を利用して、他のさまざまな製造革新では不可能な複雑な形状を備えた最高品質の公開部品を製造できます。フォトポリマーのカテゴリー内で、DTG は 2 つの耐熱プラスチックを提供しています。