Что такое теплостойкий пластик?

Пластмассы используются практически на всех рынках из-за удобства производства, дешевизны и широкого спектра конструкций. Помимо обычных товарных пластиков, существует класс сложных термостойких материалов.пластмассыкоторые могут выдерживать уровни температур, которые не выдерживают. Эти пластмассы используются в сложных приложениях, где важно сочетание термостойкости, механической прочности и жесткости. В этом посте будет разъяснено, что такое термостойкие пластики и почему они так выгодны.

Что такое термостойкий пластик?

Теплостойкий пластик обычно представляет собой любой тип пластика, который имеет уровень температуры непрерывного использования выше 150 ° C (302 ° F) или устойчивость к временному прямому воздействию 250 ° C (482 ° F) или выше. Другими словами, продукт может выдерживать процедуры при температуре выше 150 ° C и кратковременное пребывание при температуре 250 ° C или выше. Наряду с теплостойкостью, эти пластмассы обычно обладают феноменальными механическими свойствами, которые часто могут соответствовать характеристикам металлов. Термостойкие пластмассы могут принимать форму термопластов, реактопластов или фотополимеров.

Пластмассы состоят из длинных молекулярных цепей. При нагревании связи между этими цепочками повреждаются, что приводит к оттаиванию продукта. Пластмассы с пониженной температурой плавления обычно состоят из алифатических колец, тогда как высокотемпературные пластмассы состоят из ароматических колец. В случае ароматных колец необходимо, чтобы были повреждены две химические связи (по сравнению с одинарной связью алифатических колец), прежде чем каркас разрушится. Таким образом, расплавить эти продукты сложнее.

В дополнение к основному химическому составу термостойкость пластика можно повысить с помощью ингредиентов. Среди наиболее распространенных добавок для повышения термостойкости – стекловолокно. Волокна также имеют дополнительное преимущество, заключающееся в повышении общей герметичности и стойкости материала.

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

• Уровень температуры теплового отклонения (HDT) — это температура, при которой пластик будет иметь дефекты в заранее определенных партиях. Эта мера не учитывает предполагаемое долгосрочное воздействие на продукт, если данная температура будет поддерживаться в течение продолжительных периодов времени.
• Температура стеклования (Tg). В случае аморфного пластика Tg описывает температуру, при которой материал становится эластичным или вязким.
• Температура непрерывного использования (CUT) — определяет оптимальную температуру, при которой пластик можно постоянно использовать без существенного разрушения его механических частей в течение расчетного срока службы детали.

Зачем использовать термостойкий пластик?

Пластиковые изделия широко используются. Однако зачем человеку использовать пластик для высокотемпературных применений, если стали часто могут выполнять одни и те же функции в гораздо более широком диапазоне температур? Вот несколько причин:

1. Меньший вес – пластик легче металла. Таким образом, они отлично подходят для применения на автомобильном и аэрокосмическом рынках, где для повышения общей эффективности используются легкие элементы.
2. Устойчивость к ржавчине. Некоторые пластмассы обладают гораздо большей устойчивостью к ржавчине, чем сталь, при воздействии широкого спектра химикатов. Это может быть важно для применений, связанных как с высокой температурой, так и с суровыми атмосферами, например, в химической промышленности.
3. Гибкость производства. Пластиковые компоненты можно изготавливать с использованием технологий крупносерийного производства, таких как литье под давлением. Это приводит к тому, что детали обходятся дешевле, чем их металлические аналоги, фрезерованные на станке с ЧПУ. Пластиковые детали также могут быть изготовлены с использованием 3D-печати, которая обеспечивает сложную компоновку и большую гибкость проектирования, чем можно было бы достичь при использовании обработки с ЧПУ.
4. Изолятор. Пластмассы могут действовать как тепловые, так и электрические изоляторы. Это делает их идеальными там, где электропроводность может повредить чувствительные электронные устройства или где тепло может отрицательно повлиять на работу компонентов.

Виды пластмасс, устойчивых к высоким температурам

Существует две основные группы термопластов – аморфные и полукристаллические пластики. Термостойкие пластмассы можно найти в каждой из этих групп, как показано под номером 1 ниже. Основное различие между ними заключается в их плавящем эффекте. Аморфный продукт не имеет точной температуры плавления, однако при повышении температуры размягчается довольно медленно. Полукристаллический материал, напротив, имеет чрезвычайно острую температуру плавления.

Ниже перечислены некоторые предлагаемые продукты отДТГ. Если вам нужен детальный продукт, который здесь не указан, позвоните агенту DTG.

Полиэфиримид (ПЭИ).

Этот материал обычно известен под торговым названием Ultem и представляет собой аморфный пластик с исключительными термическими и механическими свойствами. Он также огнестойкий даже без каких-либо ингредиентов. Однако особую огнестойкость необходимо проверить в техническом паспорте продукта. DTG поставляет пластики Ultem двух видов для 3D-печати.

Полиамид (ПА).

Полиамид, который также известен под торговым названием «Нейлон», обладает превосходной теплостойкостью, особенно в сочетании с ингредиентами и наполнителями. Кроме того, нейлон чрезвычайно устойчив к истиранию. DTG предлагает широкий выбор термостойких нейлонов с различными наполнителями, как показано ниже.

Фотополимеры.

Фотополимеры — это отдельные пластмассы, которые полимеризуются только под воздействием внешнего источника энергии, такого как ультрафиолетовый свет или определенный оптический механизм. Эти материалы можно использовать для производства высококачественных деталей со сложной геометрией, которые невозможно реализовать при использовании других производственных инноваций. В категории фотополимеров DTG предлагает 2 термостойких пластика.