Als we erover praten polymeren, de meest voorkomende verschillen die we tegenkomen zijn thermoharders en thermoplasten. Thermosets hebben de eigenschap dat ze slechts één keer kunnen worden gevormd, terwijl thermoplasten kunnen worden opgewarmd en opnieuw kunnen worden gevormd tot verschillende pogingen. Thermoplasten verder kan worden onderverdeeld in commodity-thermoplasten, technische thermoplasten (ETP) en hoogwaardige thermoplasten (HPTP). Hoogwaardige thermoplasten, ook wel bekend als hoge temperaturen thermoplasten, hebben smeltpunten tussen 6500 en 7250 F, wat tot 100% meer is dan standaard technische thermoplasten.
Het is bekend dat thermoplasten met hoge temperatuur hun fysische eigenschappen behouden bij hogere temperaturen en zelfs op langere termijn thermische stabiliteit vertonen. Deze thermoplasten hebben daarom hogere hitteflectietemperaturen, glasovergangstemperaturen en continue gebruikstemperatuur. Vanwege de buitengewone eigenschappen kunnen thermoplasten met hoge temperatuur worden gebruikt voor een uiteenlopende reeks industrieën zoals elektrische, medische apparaten, automotive, ruimtevaart, telecommunicatie, milieubewaking en vele andere gespecialiseerde toepassingen.
Voordelen van thermoplasten voor hoge temperaturen
Verbeterde mechanische eigenschappen
Hoge temperatuur thermoplasten vertonen een hoge taaiheid, sterkte, stijfheid, weerstand tegen vermoeidheid en ductiliteit.
Weerstand tegen schade
HT-thermoplasten vertonen een verhoogde weerstand tegen chemicaliën, oplosmiddelen, straling en hitte en vallen niet uiteen of verliezen hun vorm niet bij blootstelling.
Recyclebaar
Omdat thermoplasten voor hoge temperaturen meerdere keren opnieuw kunnen worden gevormd, kunnen ze gemakkelijk worden gerecycled en vertonen ze nog steeds dezelfde dimensionale integriteit en sterkte als voorheen.
Soorten hoogwaardige thermoplasten
- Polyamideimiden (PAI's)
- Krachtige polyamiden (HPPA's)
- Polyimiden (PI's)
- Polyketonen
- Polysulfon-derivaten-a
- Polycyclohexaan dimethyltereftalaten (PCT's)
- Fluoropolymeren
- Polyetherimiden (PEI's)
- Polybenzimidazolen (PBI's)
- Polybutyleentereftalaten (PBT's)
- Polyfenyleensulfiden
- Syndiotactisch polystyreen
Opmerkelijke thermoplasten voor hoge temperaturen
Polyetheretherketon (PEEK)
PEEK is een kristallijn polymeer dat door zijn hoge smeltpunt (300 C) een goede thermische stabiliteit heeft. Het is inert voor gewone organische en anorganische vloeistoffen en heeft dus een hoge chemische bestendigheid. Om de mechanische en thermische eigenschappen te verbeteren, wordt PEEK gemaakt met glasvezel- of koolstofversterkingen. Het heeft een hoge sterkte en een goede hechting van vezels, dus slijt niet gemakkelijk. PEEK heeft ook het voordeel dat het niet-ontvlambaar is, goede diëlektrische eigenschappen heeft en uitzonderlijk goed bestand is tegen gammastraling, maar tegen hogere kosten.
Polyfenyleensulfide (PPS)
PPS is een kristallijn materiaal dat bekend staat om zijn opvallende fysische eigenschappen. Behalve dat het zeer temperatuurbestendig is, is het ook bestand tegen chemicaliën zoals organische oplosmiddelen en anorganische zouten en kan het worden gebruikt als een corrosiebestendige coating. De broosheid van PPS kan worden overwonnen door vulstoffen en versterkingen toe te voegen die ook een positieve invloed hebben op de sterkte, maatvastheid en elektrische eigenschappen van PPS.
Polyether Imide (PEI)
PEI is een amorf polymeer dat bestand is tegen hoge temperaturen, kruipvastheid, slagvastheid en stijfheid. PEI wordt veel gebruikt in de medische en elektrische industrie vanwege zijn onbrandbaarheid, stralingsbestendigheid, hydrolytische stabiliteit en verwerkingsgemak. Polyetherimide (PEI) is een ideaal materiaal voor een verscheidenheid aan medische en voedselcontacttoepassingen en is zelfs goedgekeurd door de FDA voor voedselcontact.
Kapton
Kapton is een polyimidepolymeer dat bestand is tegen een breed temperatuurbereik. Het staat bekend om zijn uitzonderlijke elektrische, thermische, chemische en mechanische eigenschappen, waardoor het toepasbaar is voor gebruik in een verscheidenheid van industrieën zoals automotive, consumentenelektronica, fotovoltaïsche zonne-energie, windenergie en ruimtevaart. Vanwege zijn hoge duurzaamheid is hij bestand tegen veeleisende omgevingen.
Toekomst van hoge temperatuur thermoplasten
Er zijn eerder vorderingen gemaakt met betrekking tot high-performance polymeren en dit zou ook zo blijven vanwege het scala aan toepassingen dat kan worden uitgevoerd. Aangezien deze thermoplasten hoge glasovergangstemperaturen, goede hechting, oxidatieve en thermische stabiliteit en taaiheid hebben, wordt verwacht dat hun gebruik door veel industrieën zal toenemen.
Bovendien, aangezien deze hoogwaardige thermoplasten vaker worden vervaardigd met continue vezelversterking, zal hun gebruik en acceptatie doorgaan.