Перечень 8 распространенных конструкционных пластиков, устойчивых к высоким температурам

Обычные высокотемпературные конструкционные пластмассы делятся на следующие 8 категорий:

Введение

Студия высокоэффективных смол

Пластмассы можно разделить на пластмассы общего назначения, конструкционные пластмассы и высокотемпературные конструкционные пластмассы в соответствии с классификацией температуры длительного использования, из которых высокотемпературные пластмассы также известны как термостойкие пластмассы, высокоэффективные пластмассы, специальные пластмассы. инженерные пластмассы и так далее.

Пластмассы общего назначения имеют температуру длительного использования ниже 100 ℃.Обычно включают ПЭ, ПП, ПС, ПВХ, АБС.Пластики общего назначения — это самая большая категория пластиков, которые мы используем в повседневной жизни, обычно используемые в качестве упаковки, предметов первой необходимости, игрушек и так далее.Температура длительного использования инженерных пластиков составляет от 100 до 150 ℃.К пяти основным конструкционным пластикам относятся PA, ПОМ, ПБТ, ПК и ППО.они обычно используются в механических деталях, автомобилях, электрических и электронных приборах.Высокотемпературные конструкционные пластики используются при температуре выше 150°С.Помимо высокой термостойкости и огнестойкости, эти материалы обычно обладают отличной обрабатываемостью, устойчивостью к старению, стабильностью размеров и отличными электрическими свойствами.Они могут использоваться для замены металлических материалов и широко используются в электронных и электроприборах, аэрокосмической, медицинской, автомобильной и военной областях.Это материал на вершине пластиковой пирамиды.

I. Высокотемпературный нейлон

Высокотемпературный нейлон делится на три категории:

1. Алифатический нейлон - PA46

PA46 представляет собой алифатический полиамид, конденсированный из бутандиамина и адипиновой кислоты.По сравнению с PA6 и PA66, PA46 имеет большее количество амидов на данную длину цепи и более симметричную структуру цепи, что позволяет ему кристаллизоваться до 70%. и придает ему очень высокую скорость кристаллизации.

PA46 температура плавления 295 °C, неармированный PA46 HDT (температура теплового искажения) 160 °C, тогда как после армирования стекловолокном его HDT может достигать 290 °C, температура длительного использования также составляет 163 ° C. Уникальная структура PA 46 дает другим материалам недостижимые уникальные характеристики!

PA46 в основном используется в электронике, аэрокосмической и автомобильной промышленности.

2. Полуароматический нейлон - PPA

PPA бензольным кольцом, содержащим двухосновную кислоту и поликонденсацию алифатического диамина, его температура плавления 310-325 ℃, температура теплового искажения 280-290 ℃.Основные разновидности: PA4T, PA6T, PA9T, PA10T и так далее.

По сравнению с обычным PA66, водопоглощение PPA очень низкое, даже если его замачивать в холодной воде в течение нескольких лет, его прочность на растяжение может сохраняться более 80%, а P{[t7] ]} очень хорошая маслостойкость, даже при высоких температурах также обладает очень высокой устойчивостью к смазочным материалам, мазуту.PPA также обладает превосходной стабильностью размеров и устойчивостью к атмосферным воздействиям.

Обычно используется в автомобилях, электрических и электронных приборах, машиностроении, предметах первой необходимости.

3.Полностью ароматический нейлон - PARA

PARA был изобретен компанией DuPont, наиболее известными из которых являются Nomex (полиизофталоилмезофталамид, также известный как арамид 1313) и кевлар (полипара-полиариламид, также известный как арамид 1414).

Эти материалы в основном используются для получения высокопроизводительных волокон и листов, изготовленных из волокон с высокой прочностью, высокой жесткостью, высоким модулем упругости, высокой термостойкостью, высокой диэлектрической прочностью.

Его можно применять для изготовления сверхпрочных волокон и армирующих материалов для конструкционных компонентов в военной, авиационной и аэрокосмической промышленности.

II.Полифениленсульфид (ППС)

Полифениленсульфид (ППС) является наиболее быстро растущим и наиболее используемым специальным инженерным пластиком в последние годы, обладающим превосходной устойчивостью к высоким температурам, химической стойкостью, атмосферостойкостью, огнестойкостью, электрическими свойствами, хорошей стабильностью размеров и т. д., он широко используется в Автомобильная, электротехническая и электронная, машиностроительная, нефтехимическая, фармацевтическая, легкая промышленность, а также военная, аэрокосмическая, связь 5G и другие области — это наиболее широко используемый специальный пластик. Это наиболее широко используемый специальный инженерный пластик.

PPS также является специальным конструкционным пластиком с самой высокой степенью локализации в Китае, а уровень самообеспеченности может достигать более 80%.

По неполным статистическим данным, мировые мощности крупнейших предприятий по производству полифениленсульфида (ПФС) превышают 200 000 тонн.С точки зрения распределения мощностей, текущие глобальные мощности промышленности полифениленсульфида (ПФС) в основном сосредоточены в Японии и Китае.

DIC, Toray, Solvay, Wu Yu и другие традиционные гиганты PPS в производстве, технологиях и других аспектах PPS по-прежнему относительно лидируют, их четыре производственные мощности составляют более 56% мировых мощностей.Но китайские компании демонстрируют быстрый рост, Чжэцзян Синьхэчэн, Чунцин Поли Лев и другие отечественные предприятия сформировали крупномасштабное производство, и многие другие компании были в массовом производстве или в планировании.

III.Класс полиарилэфиркетона (PAEK)

Полиариленэфирный кетон (PAEK) представляет собой основную цепь фениленового кольца через эфирную связь, кетоновую связь, соединенную с полимером, в соответствии с эфирной группой, номером и порядком кетоновой группы можно разделить на полиэфирэфиркетон. (PEEK), полиэфиркетон (PEKK), полиэфиркетон (PEK), полиэфиркетонэфиркетонкетон (PEKEKK) и так далее.

1.PEEK (полиэфирэфиркетон)

PEEK — это специальный инженерный пластик с превосходными комплексными характеристиками.Его термостойкость, водостойкость, устойчивость к растворителям, отличная электроизоляция;высокая усталостная прочность;устойчивость к радиоактивности – лучшая среди пластиков;высокий кислородный индекс, сгорание дает меньше дыма и нетоксично.

2.ПЭК (полиэфиркетон)

PEK из-за его молекулярной структуры эфирной связи и доли кетоновой группы ниже, чем PEEK, поэтому его температура плавления и температура стеклования выше, чем у PEEK, термостойкость лучше, чем у PEEK, температура непрерывного использования 250 ℃.

3.ПЕКК (полиэфиркетон)

PEKK Китайское название полиэфир-кетон-кетон является высокопроизводительным материалом.Этот материал имеет высокую температуру плавления, почти от 300°C до 600°C, а также высокую химическую стойкость и износостойкость.Применение PEKK в области 3D-печати в последние годы быстро прогрессирует и имеет лучшие характеристики, чем традиционные материалы для 3D-печати.

IV.Класс полиимида (ПИ)

Полиимид (ПИ) представляет собой молекулярную структуру, содержащую на основе имида звенья цепи ароматических гетероциклических полимерных соединений, в настоящее время является одной из лучших разновидностей инженерных пластиков по термостойкости, выдерживает экстремальные температуры, температуру термического разложения до 600°С, -269. °С в жидком гелии не будет хрупким.Он также обладает превосходной механической, кислотной и щелочной стойкостью, биосовместимостью и электрическими свойствами.

Полиимид для высокопроизводительных компонентов

Полиимидные конструкционные пластики можно разделить как на термореактивные, так и на термопластичные, можно разделить на поли(тетраметилентетраимид) (ПММИ), полиэфиримид (ПЭИ), полиамидмоноимид (PAI) и т. д., в разных областях имеют свои собственные использует.

Особые условия прецизионных деталей, высокотемпературных самосмазывающихся подшипников, уплотнений, крыльчаток нагнетателей и т. д. также могут использоваться при контакте с деталями клапанов жидкого аммиака, деталями системы подачи топлива реактивных двигателей.

ПЭИ обладает превосходными механическими свойствами, электроизоляционными свойствами, стойкостью к облучению, высокой температуре и стойкостью к истиранию, хорошей текучестью расплава, степенью усадки при формовании от 0,5% до 0,7%, доступен для литья под давлением и экструзии, более простая последующая обработка, также может быть используется для метода сварки и других материалов, комбинированных в электронике и электроприборах, аэрокосмической, автомобильной, медицинской технике и других отраслях промышленности.

Прочность PAI является самой высокой среди современных неармированных пластиков, прочность на растяжение составляет 190 МПа, прочность на изгиб - 250 МПа, а температура тепловой деформации достигает 274 ° C под нагрузкой 1,8 МПа. .PAI обладает хорошей устойчивостью к абляции и электромагнетизму при высоких температурах и частотах, обладает хорошими адгезионными свойствами к металлам и другим материалам и в основном используется для шестерен, подшипников и разделительных захватов фотокопировальных машин и т. д. и его можно использовать для абляционных материалов, проницаемых материалов и конструкционных материалов самолетов.

V. Класс полисульфона (PSU)

PSU представляет собой аморфный прозрачный или полупрозрачный полимер слегка янтарного цвета с отличными механическими свойствами, жесткостью, износостойкостью, высокой прочностью даже при высоких температурах, но также сохраняющий отличные механические свойства, что является его выдающимся преимуществом;его диапазон -100 ~ 150 ℃, долгосрочное использование температуры 160 ℃, кратковременное использование температуры 190 ℃.

Полисульфон имеет обычный ПВС типа бисфенола А (то есть широко известный как ПВС), полифенилсульфон и полиэфирсульфон.

1. Молекулярная формула обычного бисфенола А-типа БП:

Эффект сопряжения сульфоновой группы обеспечивает стойкость к окислению и термическую стабильность;эфирная цепь повышает прочность, а бензольное кольцо обеспечивает механическую прочность и модуль упругости.

2. Молекулярная формула полифенилсульфона ППСУ:

Бензольное кольцо основной цепи полифенилсульфона обеспечивает высокую термостойкость и механические свойства;эфирная связь обеспечивает превосходную текучесть и технологические свойства.

3. Молекулярная формула полиэфирсульфона ПЭСУ:

Эфирная группа обеспечивает гибкость и высокую текучесть, сульфоновая группа — термостойкость, а фениленовая группа — жесткость.

Сравнение свойств полисульфона типа бисфенола А, полиарилсульфона и полиэфирсульфона.

VI.Полиарилат (PAR)

Полиарилат (PAR) представляет собой термопластическую смолу, содержащую бензольное кольцо и сложноэфирную связь в основной цепи. PAR обладает хорошим коэффициентом пропускания света (около 90%), ударной вязкостью, термостойкостью, упругим восстановлением. , атмосферостойкие и огнестойкие свойства, при температуре непрерывного использования до 170°C.Он в основном используется в прецизионных устройствах, автомобилях, медицинских приборах и других приложениях.Он в основном используется в прецизионных устройствах, автомобильной, медицинской, пищевой промышленности и предметах повседневного спроса.

Структура PAR аналогична ПК, его характеристики во многом такие же, можно использовать формовочную форму, но основная цепь PAR зависит от плотности арильного кольца, что делает PAR термостойкостью. лучше, чем у ПК, температура теплового искажения выше, чем у ПК на 20 ~ 40 ℃, а также устойчивость к ультрафиолету и превосходная устойчивость к ползучести.Но удлинение при разрыве и ударопрочность не так хороши, как у поликарбоната.

Сравнение производительности PAR и ПК

VII.Жидкокристаллический полимер (ЖКП)

LCP Китайское название жидкокристаллических соединений, так называемый «жидкий кристалл» находится в расплавленном состоянии как для текучести жидкости, так и для поддержания молекулярного порядка кристаллического расположения вещества.

Механические свойства LCP превосходны, самая большая особенность заключается в том, что с уменьшением толщины стенки относительная прочность увеличивается, LCP имеет хорошие тепловые свойства, температура при непрерывном использовании может достигать 200 ℃ -300 ℃.

Диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери LCP очень малы, поэтому его используют в электронных устройствах, таких как разъемы, слоты, переключатели, кронштейны и датчики.Наиболее широко исследуемой проблемой является применение антенн 5G для сотовых телефонов.

VIII.Фторопласты

Фторопласт (Fluoroplastie) относится к пластмассам, изготовленным из фторсодержащей смолы.Основными разновидностями являются политетрафторэтилен (ПТФЭ), сополимер тетрафторэтилена и этилена (ЭТФЭ), полиперфторэтиленпропилен (ФЭП), поливинилиденфторид (ПВДФ) и так далее.Температура использования составляет от 150 ℃ до 260 ℃.