Термопластиката и термопластиката са два основни вида пластмаси, които обикновено се използват в различните индустрии. Докато те споделят някои прилики като органични полимери, термопластика и термосетове имат ключови различия в молекулната им структура и свойства, които определят как могат да бъдат използвани.
Тази статия ще ви помогне да разберете разликите между термопластиката и термопластиката, за да помогне да се осигури разбиране на техните различни характеристики и приложения.
Преглед на термопластичните и термопластичните комплекти
Двете основни категории полимерни материали, използвани в производството, са термосет и термопластика.
Ето кратко определение и за двата материала:
- Термопластиката са полимери, които стават плъзгави или оформяеми над конкретна температура и се затвърдяват при охлаждане. Можете да ги претоплите и преобразувате отново и отново, без да променяте химичната им структура.
- Термосетове са полимери, които неповратно лекуват или затвърдяват чрез формирането на кръстосани мрежи.
Разлики между термосет и термопластика:
| Параметър | Термопластика | Термосет |
|---|---|---|
| Структура | Линейни, клонирани полимери | Кръстосани полимери |
| Свързване | Слаб ван дер Waals сили | Силни ковалентни връзки |
| Точка на топене | Шарп, може да се разтопи. | Постепенно разграждане |
| Рециклабилност | Рециклиращи се | Невъзможно за рециклиране |
| Примери | Полиетилен, найлон, ПЕТ | Епоксии, феноли |
Някои ключови свойства които се различават:
- Термопластика може да бъде многократно твърда и омекотена при отопление, докато термосетс подробно постоянно затвърдено след първоначално образуване
- Термопластика имат по-ниски температури на топене в сравнение с деградиращите температури на термосетс
- Термосетове като цяло имат по-висока механична сила, твърдост и термална стабилност;термална стабилност
Ето някои примери за термопластика
- Акрил
- Найлон
- Ацетален кополимер полиоксиметил
- Ацетален хомополимер полиоксиметил
- Поликарбонат (PC)
- Полиетилен (PE)
- Полистирен (PS)
- Полипропилен (PP)
- Поливинилов хлорид (PVC)
- Полиетилентерефталат (PET)
- Тефлон
Термосет пластиката се използва в индустриите, защото термосетовете осигуряват структурна цялост и са по-икономични. Ето някои примери за термосетова пластмаса:
- Феноли
- Силикон
- Меламин
- Епокси
- Поливинилиден флуорид (PVDF)
- Политетрафлуороетилен (PTFE)
- Полиуретан
- Полиимид
В производството, термопластичните продукти са сходни с процеси като инжекционното мулиране, а термосетовете изискват импрегнация на реинтеграции и контролирани изнасяне.Комбинатори могат да се правят както чрез термопластичен, така и термопластичен полимер материали. Примери са въглеродни влакна подсилени пластмаси (CFRP) и церамични матрици композити (CMC) ка ка C/C-SiC.
Химически свойства и структура
Полимерни вериги и кръстосани връзки
Термопластиките са линейни вериги от молекули, обикновено на въглеродна основа, като полиетилен и найлон. Лесно за преустройство, те са гъвкави, защото им липсват силни връзки между вериги. Въпреки това, молекулите в термосетове са кръстосани, създаване на комплексна мрежа. Материали като епокси, силикони и фенолни имат тази мрежа подобна структура, която ги прави трудно да се преобразят, след като са излекувани.
- Термопластика: Линейна, без кръстосани връзки (напр. поликарбонат, акрилна)
- Термосет: Кръстосани, пресичащи мрежи (напр. Епокси, Полиуретан)
Химична резистентност
Ако сте срещу химикали, искате да знаете какво ще издържи. Полимер избор е ключов. Термопластиката като полипропилен може да устои на много химически злодеяци без пречки, но те могат да отслабнат с някои разтворители. Термосетите, благословяват твърдата им структура, излизат малко по-силни – материали като епокси и фенолни стоят твърдо срещу по-широк спектър от химични вещества, поради това скучно кръстосване.
- Химична резистентност:
- Термопластика: Добре до отлично (варии по материал, например, Nylon, Acrilical)
- Термосет: Обикновено отлични (напр., silicon, Polyuretan)
Производствен и модифициран процес
Когато трябва да произвеждате термопластични и термопластични продукти, има различни техники за обработка в:
- Термопластика: Хипнотизирана, за да ги направи плячка за процеси като инжекция моделиране и екструзия.
- Термосетове: импрегнирани в повишавания и подложени на контролирани изчисляване реакции.
Инжекционно завиване и екструзия
При термопластите най-често се използват методи като шприцване и екструзия. При шприцването термореактивната пластмаса се разтопява и впръсква във форма под високо налягане. Процесът е бърз и е подходящ за производство на големи количества еднакви изделия. При екструзията пластмасата се избутва през матрица, за да се създадат дълги непрекъснати профили.
Ключови характеристики на процеса:
- Термопластичните пелети се подават в нагрят цилиндър и под налягане се вкарват в кухината на формата.
- Може да се появят въпроси, дължащи се на посока на потока и образуването на weld линии.
- Кристалин термопластика като полиетилен (PE) по-наклонени са в сравнение с аморфни они като полистирен (PS).
| Параметър | Ефекти |
|---|---|
| Температура на въртене | Честота на охлаждане, кристалност |
| Скорост на инжектиране | Пътна посока, заварена сила на линията |
| Налягане при задържане | Намалява празнините и потопите |
Процеси на лечение
Лечението е критично, когато работите с термостиране на пластмаси. Прилагате топлина или химична реакция, и материалните промени не могат да бъдат преобразувани, след като се излекува. Този процес позволява на термосетс като полиимид да се затвърди в силни, трайни елементи като изолация или лепила. Лечението ги прави устойчиви на високи температури и химикали, така че често се използват в тежки среди.
Течна силициева инфилтрация
Въз основа на резултатите от търсенето, течната силициева инфилтрация (LSI) е процес, използван за производство на керамични матрични композити, по-специално C/C-SiC (въглеродни-въглеродни силициеви карбиди). Основните точки за течната силициева инфилтрация (LSI) от източниците са:
- Включва се инфилтриране на порно въглеродна предформа с разтопен силиций над точката на топене на силиций (1414°C)
- Разтопеният силиций реагира с въглерод, за да се образува силициев карбид (SiC), като по този начин се създава силициев матричен композит
- Това е ефективен и разходно ефективен начин за изработване на сиК матрични композити в сравнение с други процеси като химическата вапорна инфилтрация
- Параметри на процеса като температура, вакуум и инертно газово налягане могат да бъдат контролирани за оптимизиране на инфилтрацията
- Порочната въглеродна предструктура засяга пълнотата на инфилтрацията и реакцията
- Композитите, произведени от LSI, имат висока термостабилност, термична проводимост и други подобрени свойства
В резюме, течна силициева инфилтрация (LSI) е специализиран производствен процес за създаване на керамични матрици C/C-SiC, използващи разтопена силициева инфилтрация и реакция с въглерод.
Прехвърляне и инжектиране на реакция;
Ако използвате термосетна пластмаса, можете да използвате резинно прехвърляне на форма (RTM) – това е като по-сложна версия на инжектиране, използвайки предформи. Реакционно инжектиране формация (RIM) е друга техника за термосетове, смесване на два течни компонента, за да реагирате и настроите вътре в мухлата. И двата метода ви дават силни части със сложни форми, често намерени в автомобилни и аеропространствени приложения.
Материални свойства и ефективност
Термопластика и термосети различаване значително в техните свойства и характеристики:
& nbsp; Механични свойства
- Сила -термосетс обикновено предлагат по-висока сила и устойчивост в сравнение с термопластиката. Те често се използват в взискателни приложения, където материалите трябва да издържат на висок стрес без деформация. Междувременно, термопластиката като полипропилена се хваща с високо съотношение сила към тегло, което ги прави достатъчно силни за много употреба, докато са леки.
| Свойство | Термопластика | Термосет |
|---|---|---|
| Твърдота | По-ниско | По-висок |
| Затруднение | По-ниско | По-висок |
| Тежкост | По-висок | По-малки. |
Еластичност и гъвкавост
Термопластиката обикновено е по-гъвкава и еластична от термосетовете. Например, термопластиката като полистирен може да се огъва и разтяга, което ги прави идеални за продукти, които изискват някои да дадат. Тази еластичност се дължи на долните им точки на топене, които позволяват повторно загряване и преоформяване, когато е необходимо.
Измерваща стабилност и толерантност
Термосетите се отличават в измерна стабилност – няма да ги видите да променят формата или измеренията лесно под топлина или по време на лекуването. Тяхната структура, когато се настрои, е твърда. За прецизни части, където толеранциите са стегнати, това е огромно предимство. Термопластиката също има добра димензионална стабилност, но те могат да се променят, ако не се обработва правилно.
Смаление и поведенческо поведение
От друга страна, термопластиката има минимална намаление благодарение на кръстосана структура. В дългосрочен план, термопластиката може да се промъкне или деформира под постоянен стрес, докато термосетовете поддържат формата си непоколебимо, като им дава по-добра устойчивост на въздействие с течение на времето.
Ефекти от микроструктура
- Кристалиност влияния на полукристални термопластики
- Средно свързващата плътност засяга термостабилността на термосетовете
- Порозитет и дефектите понижават механичната ефективност
Поведенческо поведение с висока температура
- Повечето термопласти омекват при около 150-200°C.
- Термореактивните материали запазват свойствата си до 300-400°C.
- Оксидация и корозия относимостважно
рециклиране и устойчивост
- Термопластиката е рециклабилна
- Термосетове образуват кръстосани мрежи и не могат да бъдат преработени
Заявления и използване на промишленост
Термопластика и термосети се използват в различни промишлени индустрии поради различията в техните свойства и разходите икономика:
Промишлени приложения
Някои основни области за прилагане:
- Автомотив: Вътрешни части, компоненти под квартала
- Аеропространство: Въздушни конструкции, компоненти на двигателя
- Конструкция: Цеви, покрития, лепила
- Електроника: Напечатани дъски, конектори
| Индустрия | Термопластика | Използване на термосетове |
|---|---|---|
| Потребителски стоки | Играчки, принадлежности | Лепливи вещества, покрития |
| Медицински изделия | Гъвкава тръба, импланти | Епоксидни капсуланти |
| Нефт и газ | Вентилации и тюлени | Покрития на тръбата |
композити и прекурсори
- C/C-SIC композити изработени с помощта на фенолна смола и други термосетове като прекурсори
- Въглеродни влакна и стъклени влакна подсилени пластмаси с помощта на епокси матрици
Разходи за икономика
Докато термопластиката има по-високи разходи за суровини, термостатичната обработка може да бъде по-сложна и скъпа. Анализът на разходите за жизнен цикъла е важен за определяне на оптималния избор на материали.
Текущи изследвания Тенденции на термосет Пластмаса и термопластика
Текущите изследвания са насочени към по-нататъшно подобряване на термопластиката и термосетовата пластмаса, както и сравняване на техния потенциал за различни приложения:
Развитие на термосет прекурсор
- Оценяване на нови фенолни смоли и други полимери като въглеводородни влакна и въглеводородни въглеводороди (C/C) прекурсори
- Предварителни свойства на Aarhus за оптимизиран composite performance
Подобряване на методите за обработка
- Оптимизиране на параметрите за моделиране на инжекцията, за да се минимизират уредена линия дефекти
- Разработване на висока скорост и прецизност допълнително производство техники
Отношения между микроструктури и имоти
- Разясняване на връзките между кристалиналност, плътност на кръстосани връзки и крайни механични свойства
- Стратегии за намаляване на степента пропорционалност и подобряване на интерфациалната якост
Сравнителна оценка
- Техно-икономически анализи за определяне на оптималния избор на материал
- Изчисляване на жизнения цикъл модели, обмислящи измерването на устойчивостта
- Математически материали за класиране на решения въз основа на ключови критерии
| Критерии | Тегло | Термосет | Термопластика |
|---|---|---|---|
| Цена | Висок | 2 | 4 |
| Перформанси | Висок | 4 | 3 |
| Произходност | Среден | 3 | 4 |
Бъдеща перспектива на Thermoplastics и термосетиране пластмаса?
Продължаващи напредвания в материали и производство на ще оформят бъдещия пейзаж за термопластика и термосет:
Термопластични прекурсори
- Нови инженерни термопластични предварители за производство на композити
- Запазване на рецикла на ливъридж при запазване на високите механични характеристики
Хибридни системи
- Смеси и композити за оптимизиране на свойствата
- Примери включват термопластични стегнати епоксии
Производство на добавка
- Високоскоростен 3D печат на термопластични части за крайна употреба
- Преодоляване на ограниченията в геометричната сложност
Устойчива обработка
- Преместване към био-базирано производство и редуцирано производство на CO2
- Приемане на Индустрия 4.0 принципи
| Тренда | Импликации |
|---|---|
| Лекота | Увеличено използване на композити с високи експлоатационни характеристики |
| Масова адаптация | Производство на добавка за удължаване |
| Устойчивост | Рециклиращи и екологосъобразни материали |
Като цяло синргистичното използване на термопластиката и термосетите ще позволят развитие на системи с висока ефективност и устойчив инженеринг.
В обобщение, термопластите и термореактивните материали се различават значително по начина на формоване и поведението си при нагряване. Термопластите могат многократно да се омекотяват чрез нагряване и да се втвърдяват при охлаждане, което позволява по-лесното им преформоване и рециклиране. Термореактивните материали, от друга страна, претърпяват необратима химична реакция при втвърдяване. Затова запазват формата си трайно, но не могат да бъдат разтопени или формовани повторно. Познаването на свойствата на двата вида материали помага на инженерите и производителите да изберат подходящата пластмаса според изискванията към продукта и съображенията за края на жизнения му цикъл.
