Що таке термостійкі пластики?

Пластмаси використовуються практично на кожному ринку завдяки зручності їх виробництва, недорогим витратам та широкому спектру застосування. Окрім звичайних товарних пластмас, існує клас складних термостійких матеріалів.пластмасиякі можуть витримувати рівні температури, які не можуть. Ці пластмаси використовуються в складних сферах, де важливими є поєднання термостійкості, механічної міцності та стійкості до жорстких матеріалів. У цій статті буде пояснено, що таке термостійкі пластмаси та чому вони такі вигідні.

Що таке термостійкий пластик?

Термостійкий пластик – це зазвичай будь-який тип пластику, який має температуру тривалого використання понад 150 °C (302 °F) або тимчасову стійкість до прямого впливу 250 °C (482 °F) або більше. Іншими словами, матеріал може витримувати процеси при температурі понад 150 °C та може витримувати короткочасний вплив температури 250 °C або вище. Окрім термостійкості, ці пластики зазвичай мають чудові механічні властивості, які часто можуть бути такими ж, як і в металів. Термостійкі пластики можуть бути у формі термопластів, термореактивних пластмас або фотополімерів.

Пластмаси складаються з довгих молекулярних ланцюгів. При нагріванні зв'язки між цими ланцюгами пошкоджуються, що призводить до розморожування продукту. Пластмаси з низькими температурами плавлення зазвичай складаються з аліфатичних кілець, тоді як високотемпературні пластики складаються з ароматичних кілець. У випадку ароматичних кілець необхідно пошкодити два хімічні зв'язки (порівняно з одинарним зв'язком аліфатичних кілець), перш ніж каркас зруйнується. Таким чином, ці продукти важче розплавити.

Окрім базового хімічного складу, термостійкість пластмас можна підвищити за допомогою інгредієнтів. Однією з найпоширеніших добавок для підвищення термостійкості є скловолокно. Волокна також мають додаткову перевагу у вигляді підвищення загальної герметичності та міцності матеріалу.

Існує кілька методів визначення термостійкості пластику. Найбільш суттєві з них перелічені нижче:

• Рівень температури теплового прогину (HDT) – це температура, за якої пластик деформується під час виробництва заздалегідь визначених партій. Цей показник не враховує потенційний довгостроковий вплив на продукт, якщо ця температура утримується протягом тривалого часу.
• Температура склування (Tg) – у випадку аморфного пластику Tg описує температуру, за якої матеріал перетворюється на гумоподібний або в'язкий.
• Температура безперервного використання (CUT) – визначає оптимальну температуру, за якої пластик можна постійно використовувати без суттєвого руйнування його механічних властивостей протягом терміну служби деталі.

Чому варто використовувати термостійкі пластмаси?

Пластмаси широко використовуються. Однак, навіщо використовувати пластмаси для високотемпературних застосувань, якщо сталі можуть виконувати ті ж самі функції в набагато ширших температурних діапазонах? Ось кілька причин, чому:

1. Менша вага – пластмаси легші за метали. Тому вони чудово підходять для застосування в автомобільній та аерокосмічній галузях, де для підвищення загальної ефективності використовуються легкі елементи.
2. Стійкість до іржі – Деякі пластмаси мають набагато кращу стійкість до іржі, ніж сталь, при впливі широкого спектру хімічних речовин. Це може бути важливим для застосувань, пов'язаних як з нагріванням, так і з агресивними середовищами, як-от у хімічній промисловості.
3. Гнучкість виробництва – пластикові компоненти можна виготовляти за допомогою технологій великосерійного виробництва, таких як лиття під тиском. Це призводить до того, що деталі коштують дешевше на одиницю, ніж їхні металеві аналоги, оброблені на верстатах з ЧПК. Пластикові деталі також можна виготовляти за допомогою 3D-друку, що дозволяє створювати складні макети та більшу гнучкість дизайну, ніж можна було б досягти за допомогою обробки на верстатах з ЧПК.
4. Ізолятор – Пластмаси можуть діяти як теплові, так і електричні ізолятори. Це робить їх ідеальними там, де електропровідність може пошкодити чутливі електронні пристрої, або де тепло може негативно вплинути на роботу компонентів.

Види високотемпературних пластмас

Існує 2 основні групи термопластів, а саме аморфні та напівкристалічні пластмаси. Термостійкі пластмаси можна знайти в кожній з цих груп, як показано в пункті 1 нижче. Основна відмінність між ними полягає в їх процесах плавлення. Аморфний матеріал не має точної точки плавлення, але досить повільно розм'якшується при підвищенні температури. Напівкристалічний матеріал, для порівняння, має дуже високу точку плавлення.

Нижче наведено деякі товари, що пропонуються відДТГЗателефонуйте агенту DTG, якщо вам потрібна інформація про продукт, якої тут немає.

Поліефірімід (PEI).

Цей матеріал зазвичай називають Ultem, і він являє собою аморфний пластик з винятковими тепловими та механічними властивостями. Він також вогнестійкий навіть без будь-яких інгредієнтів. Однак, особливу вогнестійкість необхідно перевірити в технічному паспорті продукту. DTG постачає два типи пластиків Ultem для 3D-друку.

Поліамід (ПА).

Поліамід, який також відомий під торговою назвою нейлон, має чудові термостійкі властивості, особливо в поєднанні з інгредієнтами та наповнювачами. Крім того, нейлон надзвичайно стійкий до стирання. DTG пропонує різноманітні термостійкі нейлони з багатьма різними наповнювачами, як показано нижче.

Фотополімери.

Фотополімери – це різні види пластмас, які полімеризуються лише під впливом зовнішнього джерела енергії, такого як ультрафіолетове світло або певний оптичний механізм. Ці матеріали можна використовувати для виробництва високоякісних штампованих деталей зі складною геометрією, яку неможливо отримати за допомогою інших виробничих технологій. У категорії фотополімерів DTG пропонує два термостійкі пластмаси.