Nhựa chịu nhiệt là gì?

Nhựa được sử dụng trên hầu hết mọi thị trường vì tính tiện lợi trong sản xuất, giá thành rẻ và có nhiều công trình. Ngoài các loại nhựa thông dụng còn tồn tại một loại vật liệu chịu nhiệt phức tạp.nhựacó thể chống lại những mức nhiệt độ không thể. Những loại nhựa này được sử dụng trong các ứng dụng phức tạp, trong đó cần có sự kết hợp giữa khả năng chịu nhiệt, độ bền cơ học và khả năng chống chịu khắc nghiệt. Bài viết này sẽ làm rõ nhựa chịu nhiệt là gì và tại sao chúng lại có nhiều ưu điểm như vậy.

Nhựa chịu nhiệt là gì?

Nhựa chịu nhiệt thường là bất kỳ loại nhựa nào có mức nhiệt độ sử dụng liên tục trên 150 ° C (302 ° F) hoặc khả năng chống tiếp xúc trực tiếp tạm thời là 250 ° C (482 ° F) trở lên. Nói cách khác, sản phẩm có thể duy trì các quy trình ở nhiệt độ trên 150 ° C và có thể chịu đựng được thời gian ngắn ở nhiệt độ bằng hoặc trên 250 ° C. Cùng với khả năng chịu nhiệt, những loại nhựa này thường có vỏ cơ học phi thường thường có thể sánh ngang với vỏ kim loại. Nhựa chịu nhiệt có thể ở dạng nhựa nhiệt dẻo, nhựa nhiệt rắn hoặc polyme quang.

Nhựa bao gồm các chuỗi phân tử dài. Khi đun nóng, liên kết giữa các chuỗi này bị phá hủy, khiến sản phẩm tan băng. Nhựa có nhiệt độ nóng chảy giảm thường bao gồm các vòng béo trong khi nhựa nhiệt độ cao được tạo thành từ các vòng thơm. Trong trường hợp các vòng thơm, hai liên kết hóa học cần phải bị phá hủy (so với liên kết đơn độc của các vòng béo) trước khi hệ thống bị phá vỡ. Vì vậy, việc nấu chảy các sản phẩm này khó khăn hơn.

Ngoài tính chất hóa học cơ bản, khả năng chịu nhiệt của nhựa có thể được tăng cường bằng cách sử dụng các thành phần. Trong số các chất phụ gia thông thường nhất để tăng cường khả năng chịu nhiệt độ là sợi thủy tinh. Các sợi thực sự còn có thêm lợi ích là tăng độ kín tổng thể và độ bền của vật liệu.

Có nhiều kỹ thuật khác nhau để xác định khả năng chịu nhiệt của nhựa. Đáng kể nhất được liệt kê ở đây:

• Mức nhiệt độ lệch nhiệt (HDT) – Đây là nhiệt độ mà nhựa sẽ bị lỗi theo lô được xác định trước. Biện pháp này không tính đến các tác động lâu dài có thể xảy ra đối với sản phẩm nếu nhiệt độ đó được giữ trong thời gian dài.
• Nhiệt độ thay đổi thủy tinh (Tg) - Trong trường hợp nhựa vô định hình, Tg mô tả nhiệt độ mà vật liệu biến đổi thành cao su hoặc nhớt.
• Nhiệt độ sử dụng liên tục (CUT) – Chỉ định nhiệt độ tối ưu mà tại đó nhựa có thể được sử dụng liên tục mà không gây hư hại đáng kể cho vỏ cơ khí của nó trong suốt thời gian sử dụng thiết kế của bộ phận.

Tại sao nên sử dụng nhựa chịu nhiệt?

Nhựa được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, tại sao một người lại sử dụng nhựa cho các ứng dụng nhiệt độ cao khi thép thường có thể thực hiện các tính năng tương tự trên các loại nhiệt độ rộng hơn nhiều? Dưới đây là một số lý do:

1. Trọng lượng thấp hơn - Nhựa nhẹ hơn kim loại. Do đó, chúng rất lý tưởng cho các ứng dụng trong thị trường xe cộ và hàng không vũ trụ dựa vào các bộ phận nhẹ để nâng cao hiệu quả chung.
2. Chống rỉ sét – Một số loại nhựa có khả năng chống gỉ tốt hơn nhiều so với thép khi tiếp xúc với nhiều loại hóa chất. Điều này có thể cần thiết cho các ứng dụng liên quan đến cả nhiệt độ và bầu không khí khắc nghiệt như những ứng dụng trong ngành hóa chất.
3. Tính linh hoạt trong sản xuất – Các thành phần nhựa có thể được tạo ra bằng cách sử dụng các công nghệ sản xuất khối lượng lớn như ép phun. Điều này dẫn đến các bộ phận có chi phí trên mỗi đơn vị ít hơn so với các bộ phận kim loại được phay bằng CNC. Các bộ phận bằng nhựa cũng có thể được tạo ra bằng cách sử dụng in 3D, cho phép bố trí phức tạp và tính linh hoạt trong thiết kế tốt hơn so với khả năng đạt được bằng cách sử dụng gia công CNC.
4. Chất cách điện - Nhựa có thể hoạt động như chất cách điện và nhiệt. Điều này khiến chúng trở nên lý tưởng khi tính dẫn điện có thể làm hỏng các thiết bị điện tử nhạy cảm hoặc nơi nhiệt độ có thể ảnh hưởng tiêu cực đến quy trình của các bộ phận.

Các loại nhựa chịu nhiệt độ cao

Có 2 nhóm nhựa nhiệt dẻo chính – đó là nhựa vô định hình và nhựa bán tinh thể. Nhựa chịu nhiệt có thể được tìm thấy trong mỗi nhóm này như trong Số 1 được liệt kê dưới đây. Sự khác biệt chính giữa 2 loại này là hành động tan chảy của chúng. Sản phẩm vô định hình không có điểm nóng chảy chính xác nhưng mềm dần khi nhiệt độ tăng. Bằng cách so sánh, một vật liệu bán tinh thể có điểm nóng chảy cực kỳ sắc nét.

Dưới đây là một số sản phẩm được cung cấp từDTG. Hãy gọi cho đại lý DTG nếu bạn cần một sản phẩm chi tiết không được ghi chú ở đây.

Polyetherimide (PEI).

Vật liệu này thường được hiểu theo tên thương mại là Ultem và là một loại nhựa vô định hình với các công trình cơ khí và nhiệt đặc biệt. Nó cũng có khả năng chống cháy ngay cả khi không có bất kỳ thành phần nào. Tuy nhiên, khả năng chống cháy cụ thể cần được kiểm tra trên bảng dữ liệu của sản phẩm. DTG cung cấp hai chất lượng nhựa Ultem cho in 3D.

Polyamit (PA).

Polyamide, còn được biết đến với tên thương mại là Nylon, có lớp vỏ chịu nhiệt tuyệt vời, đặc biệt khi được tích hợp với các thành phần và vật liệu độn. Ngoài ra, nylon còn có khả năng chống mài mòn cực cao. DTG cung cấp nhiều loại nylon chịu nhiệt với nhiều chất liệu độn khác nhau như liệt kê dưới đây.

Photopolyme.

Photopolyme là các loại nhựa riêng biệt chỉ được polyme hóa dưới tác động của nguồn năng lượng bên ngoài như tia UV hoặc cơ chế quang học cụ thể. Những vật liệu này có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận được in chất lượng cao với hình dạng phức tạp mà các công nghệ sản xuất khác không thể thực hiện được. Trong danh mục photopolyme, DTG cung cấp 2 loại nhựa chịu nhiệt.