Bestandsaufnahme von 8 gängigen hochtemperaturbeständigen technischen Kunststoffen

Gängige technische Hochtemperaturkunststoffe werden in die folgenden 8 Kategorien unterteilt

Einführung

Hochleistungsharzstudio

Kunststoffe können entsprechend der Klassifizierung der Langzeitgebrauchstemperatur in Allzweckkunststoffe, technische Kunststoffe und technische Hochtemperaturkunststoffe eingeteilt werden, wobei Hochtemperaturkunststoffe auch als hitzebeständige Kunststoffe, Hochleistungskunststoffe und Spezialkunststoffe bezeichnet werden technische Kunststoffe und so weiter.

Allzweckkunststoffe haben eine Langzeitgebrauchstemperatur unter 100℃.Dazu gehören normalerweise PE, PP, PS, PVC, ABS.Allzweckkunststoffe sind die größte Kategorie von Kunststoffen, die wir im täglichen Leben verwenden. Sie werden normalerweise als Verpackung, für Dinge des täglichen Bedarfs, als Spielzeug usw. verwendet.Die Langzeitgebrauchstemperatur von technischen Kunststoffen liegt bei etwa 100℃ bis 150℃.Zu den fünf wichtigsten technischen Kunststoffen gehören PA, POM, PBT, PC und PPO.Sie werden üblicherweise in mechanischen Teilen, Automobilen sowie elektrischen und elektronischen Geräten verwendet.Technische Hochtemperaturkunststoffe werden bei Temperaturen über 150 °C eingesetzt.Neben einer hohen Hitzebeständigkeit und Flammwidrigkeit zeichnen sich diese Materialien in der Regel durch eine hervorragende Bearbeitbarkeit, Alterungsbeständigkeit, Dimensionsstabilität und hervorragende elektrische Eigenschaften aus.Sie können als Ersatz für Metallmaterialien verwendet werden und werden häufig in elektronischen und elektrischen Geräten, in der Luft- und Raumfahrt, in medizinischen Geräten, in der Automobilindustrie und im Militärbereich eingesetzt.Es ist das Material an der Spitze der Kunststoffpyramide.

I. Hochtemperatur-Nylon

Hochtemperatur-Nylon wird in drei Kategorien unterteilt:

1. Aliphatisches Nylon – PA46

PA46 ist ein aus Butandiamin und Adipinsäure kondensiertes aliphatisches Polyamid.Im Vergleich zu PA6 und PA66 weist PA46 eine höhere Anzahl an Amiden pro gegebener Kettenlänge und eine symmetrischere Kettenstruktur auf, was eine Kristallisation von bis zu 70 % ermöglicht. und verleiht ihm eine sehr schnelle Kristallisationsgeschwindigkeit.

PA46 Schmelzpunkt von 295 °C, nicht verstärkt PA46 HDT (Wärmeverformungstemperatur) von 160 °C, während nach der Glasfaserverstärkung seine HDT bis zu 290 °C betragen kann, Die Langzeitgebrauchstemperatur beträgt ebenfalls 163 °C. PA46s einzigartige Struktur verleiht anderen Materialien eine einzigartige Leistung, die nicht erreicht werden kann!

PA46 wird hauptsächlich in der Elektronik, Luft- und Raumfahrt und Automobilindustrie eingesetzt.

2. Halbaromatisches Nylon – PPA

PPA durch Polykondensation des Benzolrings mit zweibasiger Säure und aliphatischem Diamin, Schmelzpunkt zwischen 310 und 325 °C, Wärmeverformungstemperatur zwischen 280 und 290 °C.Die Hauptvarianten sind PA4T, PA6T, PA9T, PA10T und so weiter.

Im Vergleich zu gewöhnlichem PA66 ist die Wasseraufnahme von PPA sehr gering, selbst wenn es mehrere Jahre lang in kaltem Wasser eingeweicht wird, kann seine Zugfestigkeit um mehr als 80 % aufrechterhalten werden, und P{[t7 ]} weist eine sehr gute Ölbeständigkeit auf, weist auch bei hohen Temperaturen eine sehr hohe Beständigkeit gegenüber Schmiermitteln und Heizöl auf. PPA verfügt außerdem über eine hervorragende Dimensionsstabilität und Witterungsbeständigkeit.

Wird häufig in Automobilen, Elektro- und Elektronikgeräten, im Maschinenbau und im täglichen Bedarf verwendet.

3. Vollaromatisches Nylon – PARA

PARA wurde von DuPont erfunden. Die bekanntesten davon sind Nomex (Polyisophthaloylmesophthalamid, auch bekannt als Aramid 1313) und Kevlar (All-Para-Polyarylamid, auch bekannt als Aramid 1414).

Diese Materialien werden hauptsächlich zur Herstellung von Hochleistungsfasern und -platten verwendet, die aus Fasern mit hoher Festigkeit, hoher Steifigkeit, hohem Modul, hoher Wärmebeständigkeit und hoher Durchschlagsfestigkeit bestehen.

Es kann auf superstarke Fasern und Verstärkungsmaterialien für Strukturkomponenten in Militär, Luft- und Raumfahrt angewendet werden.

II.Polyphenylensulfid (PPS)

Polyphenylensulfid (PPS) ist der am schnellsten wachsende und am häufigsten verwendete technische Spezialkunststoff der letzten Jahre. Er verfügt über eine hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit, chemische Beständigkeit, Witterungsbeständigkeit, Flammhemmung und elektrische Eigenschaften, gute Dimensionsstabilität usw. und wird häufig verwendet Automobilindustrie, Elektro- und Elektronikindustrie, Maschinenbau, Petrochemie, Pharmazie, Leichtindustrie sowie Militär, Luft- und Raumfahrt, 5G-Kommunikation und andere Bereiche: Es ist der am weitesten verbreitete Spezialkunststoff.

PPS ist außerdem der technische Spezialkunststoff mit dem höchsten Lokalisierungsgrad in China und der Selbstversorgungsgrad kann mehr als 80 % erreichen.

Unvollständigen Statistiken zufolge liegt die weltweite Produktionskapazität großer Unternehmen für Polyphenylensulfid (PPS) bei über 200.000 Tonnen.Unter dem Gesichtspunkt der Kapazitätsverteilung konzentriert sich die derzeitige weltweite Kapazität der Polyphenylensulfid (PPS)-Industrie hauptsächlich auf Japan und China.

DIC, Toray, Solvay, Wu Yu und andere traditionelle PPS-Giganten sind in Bezug auf PPS-Produktion, Technologie und andere Aspekte immer noch relativ führend, ihre vier Produktionskapazitäten machten mehr als 56 % der weltweiten Kapazität aus.Aber chinesische Unternehmen zeigen einen raschen Anstieg der Dynamik: Zhejiang Xinhecheng, Chongqing Poly Lion und andere inländische Unternehmen haben eine Großproduktion gegründet, und viele andere Unternehmen haben Massenproduktion oder sind in Planung.

III.Klasse der Polyaryletherketone (PAEK).

Polyarylenetherketon (PAEK), ist die Hauptkette durch den Phenylenring über die Etherbindung, Ketonbindung, die mit dem Polymer verbunden ist, entsprechend der Ethergruppe, Ketongruppennummer und -reihenfolge kann in Polyetheretherketon unterteilt werden (PEEK), Polyetherketon (PEKK), Polyetherketon (PEK), Polyetherketon-Etherketonketon (PEKEKK) und so weiter.

1.PEEK (Polyetheretherketon)

PEEK ist ein spezieller technischer Kunststoff mit hervorragender Gesamtleistung.Seine Hitzebeständigkeit, Wasserbeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, ausgezeichnete elektrische Isolierung;hohe Dauerfestigkeit;Die beste aller Kunststoffe ist die Radioaktivitätsbeständigkeit.Hoher Sauerstoffindex, die Verbrennung erzeugt weniger Rauch und ist ungiftig.

2.PEK (Polyetherketon)

PEK ist aufgrund seiner molekularen Struktur der Etherbindung und des Anteils an Ketongruppen niedriger als PEEK, daher sind sein Schmelzpunkt und seine Glasübergangstemperatur höher als PEEK, die Wärmebeständigkeit ist besser als PEEK, die Dauergebrauchstemperatur beträgt 250 °C.

3.PEKK (Polyetherketon)

PEKK, chinesischer Name Polyetherketonketon, ist ein Hochleistungsmaterial.Dieses Material hat einen hohen Schmelzpunkt, fast 300 °C bis 600 °C, sowie eine starke chemische Beständigkeit und Verschleißfestigkeit.Die Anwendung von PEKK im Bereich des 3D-Drucks hat in den letzten Jahren rasante Fortschritte gemacht und es weist eine bessere Leistung als herkömmliche 3D-Druckmaterialien auf.

IV.Klasse Polyimid (PI).

Polyimid (PI) ist eine molekulare Struktur, die Kettenglieder aromatischer heterozyklischer Polymerverbindungen auf Imidbasis enthält. Es ist derzeit eine der besten Sorten technischer Kunststoffe mit Hitzebeständigkeit, kann extremen Temperaturen standhalten und hat eine thermische Zersetzungstemperatur von bis zu 600 ° C (-269). °C in flüssigem Helium wird nicht spröde sein.Es verfügt außerdem über eine ausgezeichnete mechanische Beständigkeit, Säure- und Alkalibeständigkeit, Biokompatibilität und elektrische Eigenschaften.

Polyimid für Hochleistungskomponenten

Technische Polyimidkunststoffe können sowohl in duroplastische als auch thermoplastische Kunststoffe unterteilt werden, können in Poly(tetramethylentetraimid) (PMMI), Polyetherimid (PEI), Polyamidmonoimid (PAI) usw. unterteilt werden und haben in verschiedenen Bereichen ihre eigenen Verwendet.

Besondere Bedingungen für Präzisionsteile, selbstschmierende Hochtemperaturlager, Dichtungen, Gebläseräder usw. können auch in Kontakt mit Ventilteilen für flüssiges Ammoniak und Teilen des Kraftstoffversorgungssystems von Strahltriebwerken verwendet werden.

PEI verfügt über hervorragende mechanische Eigenschaften, elektrische Isolationseigenschaften, Strahlungsbeständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und Abriebfestigkeit, gute Schmelzfließfähigkeit, Formschrumpfungsrate von 0,5 % bis 0,7 %, verfügbar für Spritz- und Extrusionsformen, die Nachbearbeitung ist einfacher, kann auch sein Wird für Schweißverfahren und andere kombinierte Materialien in der Elektronik- und Elektrogeräte-, Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, Medizingeräte- und anderen Industriezweigen verwendet und ist weit verbreitet.

Die Festigkeit von PAI ist die höchste unter den aktuellen unverstärkten Kunststoffen, die Zugfestigkeit beträgt 190 MPa, die Biegefestigkeit beträgt 250 MPa und die Wärmeformbeständigkeit beträgt bis zu 274 °C unter der Belastung von 1,8 MPa .PAI weist eine gute Beständigkeit gegen Ablation und Elektromagnetismus bei hohen Temperaturen und Frequenzen auf, verfügt über gute Hafteigenschaften auf Metallen und anderen Materialien und wird hauptsächlich für Zahnräder, Lager und Trennklauen von Fotokopiergeräten usw. verwendet. und es kann für ablative Materialien, durchlässige Materialien und Strukturmaterialien von Flugzeugen verwendet werden.

V. Polysulfon (PSU)-Klasse

PSU ist ein leicht bernsteinfarbenes, amorphes transparentes oder durchscheinendes Polymer mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, Steifigkeit, Verschleißfestigkeit und hoher Festigkeit, auch bei hohen Temperaturen, aber auch bei Beibehaltung hervorragender mechanischer Eigenschaften ist sein herausragender Vorteil;Sein Bereich liegt zwischen -100 und 150 °C, die langfristige Nutzung beträgt 160 °C und die kurzfristige Nutzung 190 °C.

Polysulfon besteht aus gewöhnlichem Bisphenol-A-Typ-PSU (das allgemein als PSU bekannt ist), Polyphenylsulfon und Polyethersulfon.

1. Die Summenformel eines gewöhnlichen Bisphenol-A-Typ-Netzteils:

Der Konjugationseffekt der Sulfongruppe sorgt für Oxidationsbeständigkeit und thermische Stabilität;Die Etherkette verbessert die Zähigkeit und der Benzolring sorgt für seine mechanische Festigkeit und seinen Modul.

2. Summenformel von Polyphenylsulfon PPSU:

Der Benzolring an der Hauptkette von Polyphenylsulfon sorgt für hohe Hitzebeständigkeit und mechanische Eigenschaften;Die Etherbindung sorgt für hervorragende Fließfähigkeit und Verarbeitungseigenschaften.

3. Summenformel von Polyethersulfon PESU:

Die Ethergruppe sorgt für Flexibilität und hohe Fließfähigkeit, die Sulfongruppe für Hitzebeständigkeit und die Phenylengruppe für Steifigkeit.

Vergleich der Eigenschaften von Polysulfon, Polyarylsulfon und Polyethersulfon vom Typ Bisphenol A

VI.Polyarylat (PAR)

Polyarylat (PAR) ist ein thermoplastisches Harz, das einen Benzolring und eine Esterbindung an der Hauptkette enthält. PAR hat eine gute Lichtdurchlässigkeit (nahe 90 %), Zähigkeit, Wärmebeständigkeit und elastische Erholung , witterungs- und flammhemmende Eigenschaften, mit einer Dauergebrauchstemperatur von bis zu 170°C.Es wird hauptsächlich in Präzisionsgeräten, Automobilen, medizinischen Geräten und anderen Anwendungen eingesetzt.Es wird hauptsächlich in Präzisionsgeräten, in der Automobilindustrie, in der Medizin, in Lebensmitteln und im täglichen Bedarf verwendet.

Die Struktur von PAR ist der von PC ähnlich, seine Leistung ist weitgehend gleich, die Form kann gemeinsam genutzt werden, aber die Hauptkette von PAR weist eine Dichte am Arylring auf, wodurch PAR hitzebeständig ist Besser als PC, die Wärmeverformungstemperatur ist höher als bei PC 20 ~ 40 ℃ und die UV-Beständigkeit und Kriechfestigkeit ist ausgezeichnet.Allerdings ist die Bruchdehnung und Schlagfestigkeit nicht so gut wie bei Polycarbonat.

Vergleich der Leistung von PAR und PC

VII.Flüssigkristallpolymer (LCP)

LCP chinesischer Name für Flüssigkristallverbindungen, der sogenannte „Flüssigkristall“, dient im geschmolzenen Zustand sowohl der Fließfähigkeit der Flüssigkeit als auch der Aufrechterhaltung der molekularen Ordnung der Kristallanordnung der Substanz.

Die mechanischen Eigenschaften von LCP sind ausgezeichnet. Das größte Merkmal ist, dass mit der Verdünnung der Wandstärke die relative Festigkeit zunimmt, LCP gute thermische Eigenschaften aufweist und die Temperatur bei kontinuierlichem Einsatz 200 °C bis 300 °C erreichen kann.

Die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust von LCP sind sehr gering, weshalb es in elektronischen Geräten wie Steckverbindern, Steckplätzen, Schaltern, Halterungen und Sensoren verwendet wird.Das am häufigsten untersuchte Anliegen ist die Anwendung von 5G-Antennen für Mobiltelefone.

VIII.Fluorkunststoffe

Unter Fluorkunststoff (Fluoroplastie) versteht man Kunststoffe, die aus Fluorharz hergestellt werden.Die wichtigsten Sorten sind Polytetrafluorethylen (PTFE), Tetrafluorethylen-Ethylen-Copolymer (ETFE), Polyperfluorethylenpropylen (FEP), Polyvinylidenfluorid (PVDF) und so weiter.Die Einsatztemperatur liegt zwischen 150℃-260℃.