Что такое термостойкие пластики?

Пластики используются практически на каждом рынке из-за их удобства производства, невысокой стоимости и широкого спектра зданий. Помимо типичных товарных пластиков существует класс сложных термостойкихпластмассыкоторые могут выдерживать температуры, которые не могут. Эти пластики используются в сложных приложениях, где сочетание термостойкости, механической прочности и жесткой стойкости является существенным. В этой статье будет разъяснено, что такое термостойкие пластики и почему они так выгодны.

Что такое термостойкий пластик?

Термостойкий пластик — это, как правило, любой тип пластика, который имеет уровень температуры непрерывного использования выше 150 ° C (302 ° F) или временную устойчивость к прямому воздействию 250 ° C (482 ° F) или выше. Другими словами, продукт может выдерживать процедуры при температуре выше 150 ° C и может выдерживать кратковременные периоды при температуре или выше 250 ° C. Наряду с их термостойкостью эти пластики обычно имеют феноменальные механические свойства, которые часто также могут соответствовать свойствам металлов. Термостойкие пластики могут принимать форму термопластов, термореактивных пластиков или фотополимеров.

Пластики состоят из длинных молекулярных цепей. При нагревании связи между этими цепями повреждаются, заставляя продукт таять. Пластики с пониженной температурой плавления обычно состоят из алифатических колец, тогда как высокотемпературные пластики состоят из ароматических колец. В случае ароматических колец необходимо повредить две химические связи (по сравнению с одиночной связью алифатических колец), прежде чем каркас разрушится. Таким образом, расплавить эти продукты сложнее.

В дополнение к базовой химии, теплостойкость пластика может быть повышена с использованием ингредиентов. Среди наиболее распространенных добавок для повышения термостойкости - стекловолокно. Волокна также имеют дополнительное преимущество в виде увеличения общей герметичности и прочности материала.

Существуют различные методы определения термостойкости пластика. Наиболее существенные из них перечислены здесь:

• Уровень температуры тепловой деформации (HDT) – это температура, при которой пластик будет давать трещины в предопределенных партиях. Эта мера не учитывает предполагаемые долгосрочные эффекты на продукт, если эта температура удерживается в течение длительных периодов времени.
• Температура стеклования (Tg) — в случае аморфного пластика Tg описывает температуру, при которой материал становится резиноподобным или вязким.
• Температура непрерывного использования (CUT) — определяет оптимальную температуру, при которой пластик может постоянно использоваться без существенного разрушения его механических свойств в течение расчетного срока службы детали.

Зачем использовать термостойкие пластики?

Пластики широко используются. Однако, зачем кому-то использовать пластики для высокотемпературных применений, когда стали часто могут выполнять те же функции в гораздо более широких температурных диапазонах? Вот несколько причин, по которым:

1. Меньший вес – Пластик легче металлов. Поэтому он отлично подходит для применения в автомобильной и аэрокосмической промышленности, где легкие элементы повышают общую эффективность.
2. Устойчивость к ржавчине – Некоторые пластики обладают гораздо лучшей устойчивостью к ржавчине, чем стали, при воздействии широкого спектра химикатов. Это может быть важно для применений, которые связаны как с высокой температурой, так и с суровыми атмосферами, например, в химической промышленности.
3. Производственная гибкость – Пластиковые компоненты могут быть изготовлены с использованием технологий массового производства, таких как литье под давлением. Это приводит к деталям, которые обходятся дешевле за единицу, чем их металлические аналоги, фрезерованные на станках с ЧПУ. Пластиковые детали также могут быть изготовлены с использованием 3D-печати, что позволяет создавать сложные макеты и обеспечивает большую гибкость дизайна, чем при использовании станков с ЧПУ.
4. Изолятор – Пластики могут действовать как тепловые и электрические изоляторы. Это делает их идеальными там, где электропроводность может повредить чувствительные электронные устройства или где тепло может негативно повлиять на процедуру компонентов.

Виды термостойких пластиков

Существует 2 основные группы термопластиков, а именно аморфные и полукристаллические пластики. Термостойкие пластики можно обнаружить в каждой из этих групп, как показано в пункте 1, перечисленном ниже. Основное различие между этими 2 — их плавление. Аморфный продукт не имеет точной точки плавления, однако довольно медленно размягчается по мере повышения уровня температуры. Полукристаллический материал, для сравнения, имеет чрезвычайно острую точку плавления.

Ниже перечислены некоторые продукты, предлагаемые компаниейДТГ. Позвоните агенту DTG, если вам нужен детальный продукт, который здесь не указан.

Полиэфиримид (ПЭИ).

Этот материал обычно понимается под его торговым названием Ultem и представляет собой аморфный пластик с исключительными термическими и механическими структурами. Он также огнестойкий даже без каких-либо ингредиентов. Однако конкретную огнестойкость необходимо проверить в техническом описании продукта. DTG поставляет два качества пластика Ultem для 3D-печати.

Полиамид (ПА).

Полиамид, который также известен под торговым названием Nylon, имеет превосходные теплостойкие дома, особенно при интеграции с ингредиентами и наполнителями. В дополнение к этому, Nylon чрезвычайно устойчив к истиранию. DTG предлагает широкий ассортимент термостойких нейлонов с различными наполнителями, как показано ниже.

Фотополимеры.

Фотополимеры — это особые пластмассы, которые полимеризуются только под воздействием внешнего источника энергии, например, ультрафиолетового света или определенного оптического механизма. Эти материалы можно использовать для производства высококачественных печатных деталей со сложной геометрией, которая невозможна с помощью других производственных инноваций. В категории фотополимеров DTG предлагает 2 термостойких пластмассы.