Inventario de 8 plásticos de ingeniería comunes resistentes a altas temperaturas

Los plásticos de ingeniería comunes para altas temperaturas se dividen en las siguientes 8 categorías

Introducción

Estudio de resina de alto rendimiento

Los plásticos se pueden clasificar en plásticos de uso general, plásticos de ingeniería y plásticos de ingeniería de alta temperatura según la clasificación de temperatura de uso a largo plazo, de los cuales los plásticos de alta temperatura también se conocen como plásticos resistentes al calor, plásticos de alto rendimiento, plásticos especiales. Plásticos de ingeniería, etc.

Los plásticos de uso general tienen una temperatura de uso a largo plazo inferior a 100 ℃.Generalmente incluyen PE, PP, PS, PVC, ABS.Los plásticos de uso general son la categoría más grande de plásticos que utilizamos en la vida diaria y generalmente se usan como envases, artículos de primera necesidad, juguetes, etc.La temperatura de uso a largo plazo de los plásticos de ingeniería es de alrededor de 100 ℃ a 150 ℃.Los cinco principales plásticos de ingeniería incluyen PA, POM, PBT, PC y PPO.Suelen utilizarse en piezas mecánicas, automóviles, aparatos eléctricos y electrónicos.Los plásticos técnicos de alta temperatura se utilizan a temperaturas superiores a 150°C.Además de una alta resistencia al calor y retardo de llama, estos materiales suelen tener una excelente maquinabilidad, resistencia al envejecimiento, estabilidad dimensional y excelentes propiedades eléctricas.Se pueden utilizar para reemplazar materiales metálicos y se utilizan ampliamente en aparatos electrónicos y eléctricos, aeroespacial, dispositivos médicos, automoción y militares.Es el material en la cima de la pirámide plástica.

I. Nailon de alta temperatura

El nailon de alta temperatura se divide en tres categorías:

1. Nailon alifático - PA46

PA46 es una poliamida alifática condensada a partir de butanodiamina y ácido adípico.En comparación con PA6 y PA66, PA46 tiene un mayor número de amidas por longitud de cadena determinada y una estructura de cadena más simétrica, lo que le permite cristalizar hasta un 70%. y le da una velocidad de cristalización muy rápida.

PA46 punto de fusión de 295°C, no reforzado PA46 HDT (temperatura de distorsión por calor) de 160°C, mientras que después del reforzado con fibra de vidrio, su HDT puede llegar a 290°C, el uso a largo plazo de la temperatura también es de 163 ° C. PA ¡La estructura única de 46 le da a otros materiales un rendimiento único que no se puede alcanzar!

PA46 se utiliza principalmente en electrónica, aeroespacial y automotriz.

2. Nailon semiaromático - PPA

PPA por el anillo de benceno que contiene ácido dibásico y policondensación de diamina alifática, su punto de fusión entre 310-325 ℃, temperatura de distorsión por calor entre 280-290 ℃.Las variedades principales son PA4T, PA6T, PA9T, PA10T, etc.

En comparación con el PA66 ordinario, la absorción de agua del PPA es muy baja, incluso si se sumerge en agua fría durante varios años, su resistencia a la tracción se puede mantener en más del 80%, y el P{[t7] ]} tiene muy buena resistencia al aceite, incluso a altas temperaturas, también tiene una muy alta resistencia a los lubricantes, fueloil.PPA también tiene una excelente estabilidad dimensional y resistencia a la intemperie.

Comúnmente utilizado en automóviles, aparatos eléctricos y electrónicos, industria de maquinaria, necesidades diarias.

3. Nailon totalmente aromático - PARA

PARA fue inventado por DuPont, el más famoso de los cuales es Nomex (poliisoftaloil mesoftalamida también conocida como aramida 1313) y Kevlar (poliarilamida totalmente para también conocida como aramida 1414).

Estos materiales se utilizan principalmente para preparar fibras y láminas de alto rendimiento, hechas de fibras con alta resistencia, alta rigidez, alto módulo, alta resistencia al calor y alta rigidez dieléctrica.

Se puede aplicar a fibras superresistentes y materiales de refuerzo para componentes estructurales en el sector militar, aeronáutico y aeroespacial.

II.Sulfuro de polifenileno (PPS)

El sulfuro de polifenileno (PPS) es el plástico de ingeniería especial de más rápido crecimiento y más utilizado en los últimos años, con excelente resistencia a altas temperaturas, resistencia química, resistencia a la intemperie, retardo de llama y propiedades eléctricas, buena estabilidad dimensional, etc., se usa ampliamente en Industria automotriz, eléctrica y electrónica, maquinaria, petroquímica, farmacéutica, industria ligera y militar, aeroespacial, comunicaciones 5G y otros campos, es el plástico de ingeniería especial más utilizado.

El PPS es también el plástico de ingeniería especial con el mayor grado de localización en China, y la tasa de autosuficiencia puede alcanzar más del 80%.

Según estadísticas incompletas, la capacidad de producción mundial de sulfuro de polifenileno (PPS) de las principales empresas supera las 200.000 toneladas.Desde el punto de vista de la distribución de la capacidad, la capacidad actual de la industria mundial de sulfuro de polifenileno (PPS) se concentra principalmente en Japón y China.

DIC, Toray, Solvay, Wu Yu y otros gigantes tradicionales de PPS en producción, tecnología y otros aspectos de PPS siguen siendo relativamente líderes, sus cuatro capacidades de producción representaron más del 56% de la capacidad global.Pero las empresas chinas muestran un rápido aumento en el impulso, Zhejiang Xinhecheng, Chongqing Poly Lion y otras empresas nacionales han formado una producción a gran escala, y muchas otras empresas han estado produciendo en masa o en el diseño de planificación.

III.Clase de poliariletercetona (PAEK)

La poliarilen éter cetona (PA EK), es la cadena principal por el anillo de fenileno a través del enlace éter, el enlace cetona conectado al polímero, según el grupo éter, el número y el orden del grupo cetona se pueden dividir en poliéter éter cetona. (PEEK), poliéter cetona (PEKK), poliéter cetona (PEK), poliéter cetona éter cetona cetona (PEKEKK), etc.

1.PEEK (poliéter éter cetona)

PEEK es un plástico de ingeniería especial con un excelente rendimiento integral.Su resistencia al calor, resistencia al agua, resistencia a los disolventes, excelente aislamiento eléctrico;alta resistencia a la fatiga;la resistencia a la radiactividad es la mejor de todos los plásticos;Alto índice de oxígeno, la combustión produce menos humo y no es tóxica.

2.PEK (polietercetona)

PEK debido a su estructura molecular del enlace éter y la proporción de grupo cetona es menor que PEEK, por lo que su punto de fusión y temperatura de transición vítrea son más altos que PEEK, la resistencia al calor es mejor que PEEK, temperatura de uso continuo de 250 ℃.

3.PEKK (poliéter cetona)

PEKK, nombre chino poliéter cetona cetona, es un material de alto rendimiento.Este material tiene un alto punto de fusión, casi 300 °C a 600 °C, así como una fuerte resistencia química y al desgaste.La aplicación de PEKK en el campo de la impresión 3D ha progresado rápidamente en los últimos años y tiene un mejor rendimiento que los materiales de impresión 3D tradicionales.

IV.Clase de poliimida (PI)

La poliimida (PI) es una estructura molecular que contiene eslabones de cadena a base de imida de compuestos poliméricos heterocíclicos aromáticos, es actualmente una de las mejores variedades de resistencia al calor de plásticos de ingeniería, puede soportar temperaturas extremas, temperatura de descomposición térmica de hasta 600 ° C, -269 ° C en helio líquido no será quebradizo.También tiene excelente resistencia mecánica, ácida y alcalina, biocompatibilidad y propiedades eléctricas.

Poliimida para componentes de alto rendimiento

Los plásticos de ingeniería de poliimida se pueden dividir en termoestables y termoplásticos, se pueden dividir en poli (tetrametileno tetraimida) (PMMI), polieterimida (PEI), poliamida monoimida (PAI), etc., en diferentes campos tienen sus propios usos.

También se pueden utilizar condiciones especiales de piezas de precisión, cojinetes autolubricantes de alta temperatura, sellos, impulsores de sopladores, etc. en contacto con piezas de válvulas de amoníaco líquido y piezas del sistema de suministro de combustible de motores a reacción.

PEI tiene excelentes propiedades mecánicas, propiedades de aislamiento eléctrico, resistencia a la irradiación, resistencia a altas temperaturas y resistencia a la abrasión, buena fluidez en fusión, tasa de contracción del moldeo de 0,5% a 0,7%, disponible para moldeo por inyección y extrusión, el posprocesamiento es más fácil, también puede ser Se utilizan ampliamente para métodos de soldadura y otros materiales combinados en las industrias electrónica y eléctrica, aeroespacial, automotriz, de equipos médicos y otras.

La resistencia de PAI es la más alta entre los plásticos no reforzados actuales, la resistencia a la tracción es de 190 MPa, la resistencia a la flexión es de 250 MPa y la temperatura de distorsión por calor alcanza los 274 °C bajo una carga de 1,8 MPa. .PAI tiene buena resistencia a la ablación y al electromagnetismo a altas temperaturas y frecuencias, y tiene buenas propiedades de adhesión a metales y otros materiales, y se utiliza principalmente para engranajes, cojinetes y garras separadoras de fotocopiadoras, etc. , y puede usarse para materiales ablativos, materiales permeables y materiales estructurales de aeronaves.

V. Clase de polisulfona (PSU)

PSU es un polímero transparente o translúcido, amorfo, ligeramente de color ámbar, con excelentes propiedades mecánicas, rigidez, resistencia al desgaste, alta resistencia, incluso a altas temperaturas, pero que también mantiene excelentes propiedades mecánicas es su ventaja sobresaliente;su rango de -100 ~ 150 ℃, el uso a largo plazo de la temperatura de 160 ℃, el uso a corto plazo de la temperatura de 190 ℃.

La polisulfona tiene PSU de tipo bisfenol A ordinario (es decir, comúnmente conocido como PSU), polifenilsulfona y polietersulfona.

1. La fórmula molecular de la fuente de alimentación de tipo bisfenol A ordinaria:

El efecto de conjugación del grupo sulfona proporciona resistencia a la oxidación y estabilidad térmica;la cadena de éter mejora la tenacidad y el anillo de benceno asegura su resistencia mecánica y su módulo.

2. Fórmula molecular de polifenilsulfona PPSU:

El anillo de benceno en la cadena principal de polifenilsulfona proporciona alta resistencia al calor y propiedades mecánicas;el enlace éter proporciona excelentes propiedades de fluidez y procesamiento.

3. Fórmula molecular de polietersulfona PESU:

El grupo éter proporciona flexibilidad y alta fluidez, el grupo sulfona proporciona resistencia al calor y el grupo fenileno proporciona rigidez.

Comparación de las propiedades de la polisulfona, poliarilsulfona y polietersulfona tipo bisfenol A.

VI.Poliarilato (PAR)

El poliarilato (PAR) es una resina termoplástica que contiene un anillo de benceno y un enlace éster en la cadena principal.PAR tiene buena transmitancia de luz (cerca del 90%), tenacidad, resistencia al calor y recuperación elástica. , propiedades resistentes a la intemperie y retardantes de llama, con una temperatura de uso continuo de hasta 170°C.Se utiliza principalmente en dispositivos de precisión, automóviles, dispositivos médicos y otras aplicaciones.Se utiliza principalmente en dispositivos de precisión, automoción, médicos, alimentarios y de necesidades diarias.

PALa estructura de R es similar a la de PC, su rendimiento es prácticamente el mismo, puede compartir el molde, pero la cadena principal de PAR está en la densidad del anillo de arilo, lo que hace que PAR sea resistente al calor. mejor que la PC, la temperatura de distorsión por calor es mayor que la de la PC 20 ~ 40 ℃, y la resistencia a los rayos ultravioleta y la resistencia a la fluencia es excelente.Pero el alargamiento a la rotura y la resistencia al impacto no son tan buenos como los del policarbonato.

Comparación del rendimiento de PAR y PC

VII.Polímero de cristal líquido (LCP)

LCP nombre chino para los compuestos de cristal líquido, el llamado 'cristal líquido' está en estado fundido tanto para la fluidez del líquido, sino también para mantener el orden molecular de la disposición cristalina de la sustancia.

Las propiedades mecánicas del LCP son excelentes, la característica más importante es que con el adelgazamiento del espesor de la pared, la resistencia relativa aumenta, el LCP tiene buenas propiedades térmicas y el uso continuo de la temperatura puede alcanzar los 200 ℃ -300 ℃.

La constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica del LCP son muy pequeñas, por lo que se utiliza en dispositivos electrónicos, como conectores, ranuras, interruptores, soportes y sensores.La preocupación más investigada es la aplicación de antenas 5G para teléfonos móviles.

VIII.Fluoroplásticos

Fluoroplástico (Fluoroplastie) se refiere a plásticos hechos de resina de flúor.Las principales variedades son politetrafluoroetileno (PTFE), copolímero de tetrafluoroetileno-etileno (ETFE), poliperfluoroetileno propileno (FEP), fluoruro de polivinilideno (PVDF), etc.La temperatura de uso está entre 150 ℃ y 260 ℃.