Kunststoffe, die nach langfristiger Gebrauchstemperatur klassifiziert werden, kann in allgemeine Kunststoffe, technische Kunststoffe und Hochtemperaturkunststoffe unterteilt werden, von denen Hochtemperaturbilder auch als hitzebeständige Kunststoffe, Hochleistungskunststoffe, Kunststätte Special Engineering Plastics bezeichnet werden und so weiter.
Allgemeine Kunststoffe sind Kunststoffe, die für einen langen Zeitraum bei Temperaturen von weniger als 100 OC verwendet werden. Zu den fünf Hauptplastik für Generalwesen gehören Polyethylen (Polyethylen, PE), Polypropylen (Polypropylen, PP), Polystyrol (Polystyrol, PS), Polyvinylchlorid (Polyvinylchlorid, PVC) und Acrylonitril-Butadien-Styren-Copolymer (ABS); Sie haben niedrige mechanische Eigenschaften, sind jedoch aufgrund ihrer breiten Anwendungsspanne und hervorragenden Verarbeitungseigenschaften häufig in Verpackungen, Haushaltsgeräten und Bauindustrien eingesetzt.
Technische Kunststoffe sind Kunststoffe, die für lange Zeiträume bei Temperaturen von 100 OC bis 150 OC verwendet werden. Die fünf Haupttechnik -Plastik umfasst Polycarbonat (Polycarbonat, PC), Polyoxymethylen (Polyoxymethylen, POM), Polyester (Polybutylen -Terephthalat, PBT), Polyamid (Polyamid, PA) und Polystyrol (Polyphenylen, PA). Polyamid, PA) und Polyphenylenoxid (PPO); Sie verfügen über gute mechanische Eigenschaften, chemische Resistenz und Abriebfestigkeit durch die Zugabe von Modifikatoren können das Material optimieren. Die leicht zu verarbeitenden Kunststoffe werden in der Automobil-, Elektronik- und Maschinenindustrie häufig verwendet.
Hochtemperatur-Kunststoffe sind Kunststoffe, die für lange Zeit bei Temperaturen von mehr als 150 OC verwendet werden können. Sie haben viele hervorragende Eigenschaften, die sich nur bei hohen Arbeitstemperaturen manifestieren können, einschließlich guter mechanischer Eigenschaften und exzellenter chemischer Resistenz, aber auch Strahlungsbeständigkeit, Flammschutzmittel und gute elektrische Eigenschaften. Durch Modifikation kann die dimensionale Stabilität und Steifigkeit des Materials verbessert werden, während die Reibungseigenschaften verbessert und die elektrische Leitfähigkeit angepasst werden. Im Militär-, Luftfahrt-, Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Öl- und Gasindustrie, der traditionelle Metalle und Keramik ersetzt, haben Hochtemperaturplastik weiterhin neue und herausfordernde Anwendungen und werden zu einem der am schnellsten wachsenden Plastikprodukte.
1. Bridging Engineering Plastics auf Hochtemperaturkünstler - PPA, Abs.
Aromatische Polyamide umfassen semi-aromatisches Polyamid (Polyphthalamid, PPA) und vollständig aromatisches Polyamid (Polyarylamid, Abs.). Durch die Einführung semi-aromatischer oder vollständig aromatischer Amidkettensegmente, die Benzolringe in die Hauptkette des aliphatischen PA-Moleküls enthalten, werden die mechanischen Eigenschaften, die Wärmebeständigkeit und die dimensionale Stabilität der herkömmlichen PA verstärkt.
Die Hauptlieferanten von PPA sind BASF, DuPont, DSM, EMS, Evonik, Kuraray, Mitsui, Sabic und Solvay, und die gemeinsamen sind PA4T, PA6T, PA9T, PA10T und andere PPAs. , zeigt und vergleicht die Eigenschaften von PA6, PA66 und PPA. PPA, wo die PPA PA6T/XT (Hexamethylendiamin + Methylglutylendiamin + Terephthalsäure) ist.
Die Hauptanbieter von Para sind Dupont, Kolon, Solvay, Teijin und Tayho usw., von denen die bekanntesten Dupont-Nomex (Polyisophthaloyl-Isophthalamid) und Kevlar (All-Para-Polyaryarlamid) sind. ) Blätter und Fasern; Es hat keinen Schmelzpunkt und beginnt sich bei 370 OC oder mehr zu zersetzen; Es hat eine hohe dielektrische Festigkeit und seine Eigenschaften können mit PA6, PA66 und PPA verglichen werden. Begann sich zu zersetzen; Hohe dielektrische Festigkeit kann kurzfristig 40 kV/mm-Spannung standhalten; gute mechanische Zähigkeit (1,5 mm dickes Isolierpapier, Zugfestigkeit von 1800 n/cm, Dehnung bei Break 8,0%); In 220 OC kann für mehr als zehn Jahre lang für eine lange Zeit verwendet werden; chemische Korrosionsbeständigkeit, Bestrahlungsresistenz und Flammhemmung; hauptsächlich für die elektrische Isolierung (z. B. Transformatoren) und Flammhemmende usw. Kevlar Hauptproduktform ist Faser und Blatt; Kein Schmelzpunkt, 427 OC über dem Beginn der Zersetzung; hohe Stärke, hoher Modul und Zähigkeit (Faserzustahlfestigkeit von 3,6 GPa, Zugmodul von 130 GPa, Dehnung bei Break 3%); Langzeitnutzung der Temperatur von 180 OC; hauptsächlich als superstarken Fasern und Verstärkungsmaterialien verwendet, die in Militär, Luftfahrt und Luft- und Raumfahrt und anderen strukturellen Komponenten verwendet werden.
2. Beispiele für den Austausch von Stahl durch Kunststoff - PPS, Paek, pi
Polyphenylensulfid (PPS) ist ein thermoplastisches, halbkristallines Harz mit einer Benzol-Sulfur-Bindung in der Hauptkette des Moleküls .PPs können für einen langen Zeitraum bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 220 OC bei niedriger Wasserabsorption und guter dimensionaler Stabilität verwendet werden. Es kann für eine lange Zeit im Temperaturbereich von 180 bis 220 ° C mit sehr niedriger Wasserabsorption und guter dimensionaler Stabilität verwendet werden. Nach der Modifikation wird es häufig als strukturelles Material in der elektronischen, elektrischen und Automobilindustrie verwendet. Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften von PPS mit Celanese Fortron® als Beispiel.
Polyarylerketon (PAEK) ist ein halbkristallines Thermoplastik, hauptsächlich einschließlich Polyetherketon (PEK), Polyetheretheketon (Peek), Polyetherketoneton (PEKK) usw. PEKK) usw. Der Unterschied zwischen den verschiedenen Sorten von PAEK ist die chemische Zusammensetzung, die Ordnung und der Anteil des Ätherketons, die Glasübergangstemperatur von 143 bis 175 oc, der Schmelzpunkt von 338 bis 375 oc. Die PAEK -Molekülstruktur enthält Benzolring mit guten mechanischen Eigenschaften, elektrischer Isolierung und chemischer Resistenz; Etherbindung und so, dass es eine flexible hat und mit der thermoplastischen Verarbeitungsmethode geformt werden kann. Die Hauptlieferanten von Paek sind Akro-Plastic, Celanese, Evonik, Solvay und Victrex. Tabelle 3 zeigt beispielsweise die Eigenschaften von Peek von Victrex. Es ist erwähnenswert, dass Peek sich für 3D -Druckdrähte und -pulver rasch entwickelt, die von Lieferanten wie Lehvoss, Indmatec, soliden Konzepten und anderen erhältlich sind.
Polyimid (PI) ist ein Polymer, das ein Imid (-co-nh-Co-) in der Hauptkette enthält, einschließlich aliphatischer, semi-aromatischer und aromatischer PI-Drei Arten, amorpher Basis, thermoplastischer und thermosetierender. PI hat keinen signifikanten Schmelzpunkt, eine hohe Temperaturresistenz von bis zu 400 ° C, hohe Isoliereigenschaften; weit verbreitet auf dem Gebiet der Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt, Mikroelektronik, Nano, Flüssigkeitskristall, Trennmembranen, Laser usw. Die Hauptproduktform von PI. Die Hauptproduktformen von PI sind Filme, Fasern, Schäume und Harze. 3e Etese, Arakawa, Dupont, Kaneka, Mitsui, Taimide usw. Die Zugfestigkeit von Duponts Typ 100 HN PI -Film aus Kapton® beträgt 231 MPA bzw. 139 MPa bei 23 ° C bzw. 200 OC. 231 MPa und 139 MPa bei 23 ° C bzw. 200 OC, und der Zugmodul betrug 2,5 GPa bzw. 2,9 GPa. Aurum® als Beispiel.
Unter den Hochtemperaturplastikern befinden sich Polyimide (PI) in Bezug auf die Temperaturfestigkeitsdimension oben auf der Pyramide. Polyimide werden durch Polymerisation von Dianhydriden und Diaminen produziert und durch weitere Einführung von Ether- und Amidbindungen in die Hauptkette, Polyether-Imid (PEI) bzw. Polyamidimid (PAI) erhalten. Für kommerziell erhältliche thermoplastische Polyimide werden PI, PEI und PAI typischerweise durch Mitsuis Aurum®, Sabic's Ultem® bzw. Solvays Torlon® dargestellt. Tabelle 5 zeigt die grundlegenden Eigenschaften der Produkte dieser drei Lieferanten. Es ist erwähnenswert, dass Sabics Ultem® PEI in Stratasys 3D -Druckfilamenten (ULTEM® 9085) verwendet wurde. Zusammenfassend sind Polyimide in einer Vielzahl von Produkten mit hervorragender Gesamtleistung erhältlich, die von Filmen, Fasern, Beschichtungen, Schäumen und Verbundstoffen reichen und für eine Vielzahl von Anwendungszwecken ausgewählt werden können.
Bei hochtemperaturen Kunststoffen gibt es eine Klasse von amorphen Materialien mit hoher Sendung (ASTM D1003), die transparente Kunststoffe sind (Durchlässigkeit von sichtbarem Licht bei Wellenlängen von 400 bis 800 nm über 80%) und im Vergleich zu höheren hitzebeständigen Temperaturen aufweisen Zu häufigen transparenten Kunststoffen, PS, PC und PMMA, die die strengeren Anforderungen an Materialien bei hohen Temperaturen im Falle von Glasstoffen erfüllen können.
3. Beispiele für Kunststoff anstelle von Glas - PSU, Pesu, PPSU, Par
Polysulfon (PSU oder PSF) ist eine Klasse von thermoplastischen Harzen, die in der Hauptkette amorph enthalten. Es gibt drei Haupttypen von Polysulfon, gewöhnlicher Bisphenol A-Typ PSU, Polyethersulfon (PESU) und Polyarylsulfon (PPSU), die strukturellen Formeln der drei sind in der folgenden Abbildung dargestellt. Die langfristige Anwendung von Polysulfon kann 180 ° C erreichen, kurzfristig Wärmewiderstand kann bis zu 220 OC mit guter dimensionaler Stabilität, elektrischer Isolierung, chemischer und hydrolysis-Resistenz betragen, der hauptsächlich in Automobil-, Elektronik- und Elektrik- und Haushaltshaus-Haushalt verwendet wird (Lebensmittelkontakt) und andere Felder, insbesondere einige transparente Teile, sind eine gute Alternative zu Metall, Glas und Keramik.
Derzeit sind die Hauptlieferanten von Polysulfon BASF, SABIC, Solvay, Sumitomo und so weiter. Tabelle 6 zeigt die Eigenschaften von PSU, PESU und PPSU als Beispiel unter Verwendung von BASFs Ultrason®. Alle drei können weiter mit Glasfasern und Kohlenstofffasern verstärkt und durch Injektionsform und Extrusion verarbeitet werden.
Polyarylat (PAR) ist eine Polyarylverbindung, ein thermoplastisches Harz mit Benzolringen und Esterbindungen in der Hauptkette. Reparatureigenschaften und wird hauptsächlich in Präzisionsgeräten, Automobilen, medizinischen Versorgung, Nahrungsmitteln und täglichen Notwendigkeiten verwendet. Ein typischer Vertreter von PAR ist der U-Polymer® von Unitika, ein Bisphenolharz. Polymer®, ein Copolymer von Bisphenol A und Terephthalic und Isophthalsäure. Tabelle 7 zeigt einige der Eigenschaften von U-Polymer, und es ist erwähnenswert, dass die Zähigkeit von PAR signifikant besser ist als die von Polysulfonplastik.
4. Spezialfunktion Kunststoff (Fluoroplastik) - PVDF, PTFE, PCTFE usw.
Fluoroplastik sind Polyalkane, bei denen einige oder alle Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt wurden. Die sechs gemeinsamen Fluoroplastik umfassen Polytetrafluorethylen (PTFE), Tetrafluorethylen-Perfluoralkoxy-Vinyl-Ether-Copolymer (Polyfluoralalkoxy, PFA), fluoriniertes Ethylen (FEP), Ethylen-Custer-Perfluororoetether (Pereylen) und Ethylen-Perfluorooroetethylen (PEEPLUROGETHYELEN (PEPEL) und ETHYEN-PERFLUOROROROROROGETEN ( Pfavc). , FEP, Ethylen-Tetra-Fluorethylen-Copolymer (Ethylen-Tetra-Fluor-Ethylen, ETFE), Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Polychlorotrifluroethylen (PCTEF). (PCTEF).
Insgesamt haben Fluoroplastik eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, eine hohe und niedrige Temperaturwiderstand, einen niedrigen Reibungskoeffizienten, eine gute Selbstglagen und dielektrische Eigenschaften und werden in chemischer, elektronischer, elektrischer, Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt, Maschinerie, Konstruktion, Medizin, Medizin, Automobile und Automobile und Automobile verwendet Andere Industriefelder. Die Haupteigenschaften der sechs Fluoroplastik sind in Tabelle 9 gezeigt, von denen die PTFE -Schmelzviskosität zu groß ist, um im Injektionsformprozess verwendet zu werden. PFA, FEP, ETFE, PVDF und PCTEF haben eine bessere Verarbeitungsleistung und können durch Injektionsform, Extrusion und andere Prozesse geformt werden. Gegenwärtig sind die Hauptlieferanten von Fluoroplastik 3M, Chemours (ehemals Dupont Fluoroplastik), Dakin, Solvay, Arkema usw. Die Produktformen umfassen extrudierte Profile, Pellets, Filme, Pulver usw. Es ist erwähnenswert zu erwähnen, dass einige Fluoroplastik wie solch wie Als PFA sind FEP, ETFE, PVDF und PCTEF nicht zum Injektionsleisten geeignet. Es ist erwähnenswert, dass einige Fluoroplastika wie PVDF spezielle Eigenschaften wie Barriere und Piezoelektrizität aufweisen, die traditionelle Hochtemperaturkünstler nicht haben und sich in einigen anspruchsvollen neuen Anwendungen in Lithiumbatterien, Halbleitern und anderen Branchen schnell entwickeln.
Kurz gesagt, Hochtemperaturplastik umfasst hauptsächlich aromatisches Polyamid (PPA, PARA), Polyphenylensulfid (PPS), Polyarylen-Ether-Keton (Peak), Polyimid (PI), Polysulfon (PSU, PESU, PPSU), Polyarylat (PAR), Flüssigkeit, Flüssigkeit, Flüssigkeit, Flüssigkeit, Flüssigkeit (psu Kristallpolymer (LCP) und Fluorplastik usw. sowie deren langfristige Verwendung der Temperatur von 150 bis 300 OC. Reibungswiderstand usw. und die Leistung kann durch Modifikation weiter verbessert werden. Diese Hochtemperaturplastik haben ihre eigenen Vor- und Nachteile in der Luft- und Raumfahrt, Automobile, Elektronik und anderen Branchen, Kunststoff anstelle von Stahl, Kunststoff anstelle von Glas (oder Keramik) und einer Vielzahl herausfordernder Anwendungen, erfordern unterschiedliche Materialauswahl und Produktdesign um die verschiedenen Anforderungen zu erfüllen.
