Пластики используются практически на всех рынках благодаря удобству производства, низкой стоимости и широкому спектру применения. Помимо обычных потребительских пластиков, существует класс сложных термостойких материалов.пластмассыкоторые могут выдерживать температуры, которые не могут выдерживать. Эти пластики используются в сложных приложениях, где требуется сочетание термостойкости, механической прочности и стойкости к экстремальным нагрузкам. В этой статье мы расскажем, что такое термостойкие пластики и почему они так полезны.
Что такое термостойкий пластик?
Термостойкий пластик — это, как правило, любой тип пластика, способный выдерживать длительную эксплуатацию при температуре выше 150 °C (302 °F) или временное прямое воздействие 250 °C (482 °F) и выше. Другими словами, изделие может выдерживать воздействие температуры выше 150 °C и кратковременное воздействие температуры выше 250 °C. Помимо термостойкости, эти пластики обычно обладают феноменальными механическими свойствами, которые часто не уступают свойствам металлов. Термостойкие пластики могут быть термопластичными, термореактивными или фотополимерными.
Пластики состоят из длинных молекулярных цепей. При нагревании связи между этими цепями разрушаются, что приводит к размораживанию продукта. Пластики с низкой температурой плавления обычно состоят из алифатических циклов, тогда как высокотемпературные пластики состоят из ароматических циклов. В случае ароматических циклов для разрушения каркаса требуется повреждение двух химических связей (по сравнению с одной связью в алифатических циклах). Поэтому такие продукты сложнее расплавить.
Помимо химического состава, термостойкость пластика можно повысить с помощью различных добавок. Среди наиболее распространённых добавок для повышения термостойкости — стекловолокно. Волокна также обладают дополнительным преимуществом: они повышают общую герметичность и прочность материала.
Существуют различные методы определения термостойкости пластика. Наиболее важные из них перечислены ниже:
- Уровень температуры изгиба при нагревании (HDT) – это температура, при которой пластик начинает разрушаться в определённых партиях. Этот показатель не учитывает ожидаемое долгосрочное воздействие на продукт при длительном поддержании этой температуры.
- 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 пластмассы?
Пластики широко используются. Однако зачем использовать пластики в высокотемпературных условиях, если стали зачастую способны выполнять те же функции в гораздо более широком диапазоне температур? Вот несколько причин:
- Меньший вес — пластик легче металлов. Поэтому он отлично подходит для применения в автомобильной и аэрокосмической промышленности, где лёгкие элементы играют важную роль в повышении общей эффективности.
- Устойчивость к ржавчине – Некоторые пластики обладают гораздо более высокой устойчивостью к ржавчине, чем стали, при воздействии широкого спектра химических веществ. Это может быть важно для применений, связанных с высокими температурами и агрессивными средами, например, в химической промышленности.
- Гибкость производства – Пластиковые компоненты могут изготавливаться с использованием технологий высокосерийного производства, таких как литье под давлением. Это позволяет получать детали, стоимость которых ниже, чем у металлических аналогов, изготовленных на станках с ЧПУ. Пластиковые детали также можно изготавливать с помощью 3D-печати, что позволяет создавать сложные макеты и обеспечивает большую гибкость проектирования, чем при обработке на станках с ЧПУ.
- Изолятор – Пластики могут служить как тепловыми, так и электрическими изоляторами. Это делает их идеальными материалами там, где электропроводность может повредить чувствительные электронные устройства или где нагрев может негативно повлиять на работу компонентов.
Виды термостойких пластиков
Существует две основные группы термопластов: аморфные и полукристаллические. Термостойкие пластики можно найти в каждой из этих групп, как показано в пункте 1 ниже. Основное различие между ними заключается в их свойствах плавления. Аморфный материал не имеет точной температуры плавления, но довольно медленно размягчается при повышении температуры. Полукристаллический материал, напротив, имеет очень точную температуру плавления.
Ниже перечислены некоторые продукты, предлагаемые компаниейДТГ. Позвоните агенту DTG, если вам нужна подробная информация о продукте, которая здесь не указана.
Полиэфиримид (ПЭИ).
Этот материал обычно известен под торговой маркой Ultem и представляет собой аморфный пластик с исключительными термическими и механическими свойствами. Он также огнестойкий даже без каких-либо ингредиентов. Однако информацию о конкретной огнестойкости необходимо уточнять в техническом описании продукта. DTG поставляет два вида пластика Ultem для 3D-печати.
Полиамид (ПА).
Полиамид, также известный под торговой маркой Nylon, обладает превосходной теплостойкостью, особенно в сочетании с ингредиентами и наполнителями. Кроме того, Nylon чрезвычайно устойчив к истиранию. DTG предлагает широкий ассортимент термостойких нейлонов с различными наполнителями, перечисленными ниже.
Фотополимеры.
Фотополимеры — это особые пластики, которые полимеризуются только под воздействием внешнего источника энергии, например, ультрафиолетового света или определённого оптического механизма. Эти материалы могут использоваться для производства высококачественных печатных деталей со сложной геометрией, которую невозможно получить с помощью других производственных технологий. В категории фотополимеров компания DTG предлагает два термостойких пластика.
Время публикации: 28 августа 2024 г.
