Top 5 der hitzebeständigen Kunststoffe
Die Verwendung von Kunststoffen ist in jeder Branche aus vielen Gründen weit verbreitet. Die meisten Anwendungen wünschen sich hitzebeständige Kunststoffe, die bei hohen Temperaturen verwendet werden können.
Die 5 besten hitzebeständigen Kunststoffe, die Sie in Ihren Anwendungen verwenden können, werden im Folgenden vorgestellt.
Amorphe vs. halbkristalline Kunststoffe
Lassen Sie uns zunächst über die beiden Kategorien sprechen, in die Kunststoffe eingeteilt werden.
Teilkristallin
Teilkristalline Kunststoffe haben eine halbwegs geordnete Molekülstruktur und weisen auch geordnete kristalline Bereiche auf.
Teilkristalliner Kunststoff ist ein sehr schneller Übergang von fest zu flüssig. Diese Kunststoffe haben einen definierten Schmelzpunkt und werden für die Herstellung von Folien, Mischungen und Kunststoffen wie PPPET, PE, usw.
Amorphes
Amorphe Kunststoffe haben keine kristallinen Bereiche und weisen eine ungeordnete Molekularstruktur auf.
Diese Kunststoffe neigen dazu, weich zu werden, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt werden, und sie haben keinen spezifischen Schmelzpunkt. PVC, PS und PSU sind amorphe Kunststoffe.
Thermische Eigenschaften von hitzebeständigen Kunststoffen
Im Folgenden wollen wir einige Eigenschaften hitzebeständiger Kunststoffe erörtern.
Schmelzpunkt
Der Schmelzpunkt ist der Punkt, an dem die Kunststoffe vom molekularen Zustand in einen ungeordneten Zustand übergehen. Teilkristalline Kunststoffe haben einen Punkt, an dem ein solcher Übergang stattfindet, während amorphe Kunststoffe bei Erwärmung allmählich weicher werden.
Wärmeumlenkung Temperatur
Die Wärmeformbeständigkeitstemperatur wird durch einen Test bestimmt. Bei der Prüfung wird eine bestimmte Last bei einer bestimmten Temperatur auf eine bestimmte Probe aufgebracht.
Die Temperatur wird gemessen, um zu sehen, wie das Material seine Steifigkeit beibehalten kann, wenn die Last aufgebracht wird, und sie wird als Wärmeformbeständigkeitstemperatur bezeichnet.
Kontinuierliche Betriebstemperatur
Die Dauerbetriebstemperatur ist die höchste sichere Temperatur, bei der der Kunststoff auf Dauer stabil bleibt.
Diese Temperatur wird gemessen, wenn der Kunststoff der Luft ausgesetzt ist, da der Kontakt mit Chemikalien und Wasser die Dauerbetriebstemperatur verringern kann.
Glasübergangstemperatur
Die Glasübergangstemperatur ist der Punkt, an dem der Kunststoff von einem duktilen Zustand in einen spröden Zustand übergeht. Einige Kunststoffe haben Werte unter Null.
Die Glasübergangstemperatur ist diejenige, bei der der amorphe Kunststoff seinen Zustand von einem härteren zu einem gummiartigen Zustand ändert.
Flammbeständigkeit
Die Flammwidrigkeit von Kunststoffen bestimmt die Widerstandsfähigkeit von Kunststoffen gegenüber Flammen. Die Entflammbarkeit von Kunststoffen wird anhand einer Skala bewertet, die das Verhalten von Kunststoffen bei hohen Temperaturen angibt.
Top 5 hitzebeständige Kunststoffe
Die 5 wichtigsten Hochtemperatur-Kunststofftypen sowie ihre Vor- und Nachteile werden im Folgenden erläutert.
1. PEI
PEI ist ein haltbarer thermoplastischer Kunststoff, der eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Flammen und Chemikalien aufweist. Es hat eine hohe Festigkeit. Sein Schmelzpunkt liegt bei 219 Grad Celsius. Seine Dauergebrauchstemperatur liegt bei 170 °C.
Es eignet sich für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, für Leiterplatten und sogar für Geräte, die zur Sterilisation von Lebensmitteln verwendet werden.
Vorteile
- Es ist beständig gegen Kühlmittel und Kraftstoffe.
- Es hat eine verbesserte Kriechfestigkeit.
Benachteiligungen
- Es kann in Gegenwart von polaren chlorierten Lösungsmitteln brechen.
- Es handelt sich um eine teure Art von Thermoplast.
2. PEEK
PEEK ist ein thermoplastischer Kunststoff, der hohe Leistungen bietet. Er hat eine hohe Kriech-, Chemikalien- und Verschleißbeständigkeit. Er hat einen Schmelzpunkt von 371 °C und eine Festigkeit wie Metall.
Es wird in Anwendungen eingesetzt, die einer rauen Umgebung ausgesetzt sind. Es wird meist für Innenraumteile von Flugzeugen, medizinische Teile und Automobilteile verwendet. Es kann maschinell bearbeitet und im Spritzgussverfahren verarbeitet werden.
Vorteile
- Sie kann sich leicht an raue Umgebungen anpassen.
- Es hat eine hohe Zugfestigkeit.
- Es ist kompatibel mit Spritzguss und CNC-Bearbeitung.
Benachteiligungen
- Es ist empfindlich gegenüber einigen Säuren und UV-Strahlen.
3. PTFE
PTFE ist auch als Teflon bekannt und ist ein Kunststoff, der für seine chemische Beständigkeit bekannt ist. Er hat eine geringe Reibung und eine hohe Beständigkeit gegen Hitze.
Der Schmelzpunkt von PTFE liegt bei 327 Grad Celsius. Es reagiert nicht mit Chemikalien und bietet elektrische Isolierung. Es wird für Dichtungen und als Isoliermaterial in der Elektronik verwendet.
Vorteile
- PTFE bietet eine hohe Witterungsbeständigkeit.
- Es verfügt über eine ausgezeichnete elektrische Induktion sowohl in nasser als auch in heißer Umgebung.
- Die Biegefestigkeit des PTFE ist hoch.
Benachteiligungen
- Die Verarbeitung von PTFE ist teuer.
- PTFE ist nicht beständig gegen Strahlung, Kriechen und Abrieb
- Bei Zimmertemperatur ist es minderwertig.
4. PPS
Polyphenylensulfid ist ein thermoplastischer Kunststoff mit hoher Temperaturstabilität und ausgezeichneter mechanischer Festigkeit. Er ist außerdem sehr chemikalienbeständig und ein teilkristalliner Kunststoff, der für raue Umgebungen geeignet ist.
Vorteile
- PPS hat eine hohe Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit.
- Es hat eine hohe Dimensionsstabilität.
- Die elektrischen Isolationseigenschaften von PPS sind außergewöhnlich.
- Es hat eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Flammen.
Benachteiligungen
- PPS hat eine spröde Textur und kann unter Belastung reißen.
- Die Verarbeitung von PPS ist eine Herausforderung.
- Die Auswahl an Farben ist begrenzt.
5. PBI
PBI hat die höchste Verschleiß- und Hitzebeständigkeit und bietet eine ausgezeichnete mechanische Stabilität. PBI hat keinen spezifischen Schmelzpunkt, und es brennt nicht und klebt nicht an anderen Kunststoffen. Sie eignen sich für die Bearbeitung mit Diamantwerkzeugen, was jedoch die Kosten für die Verarbeitung erhöht.
Vorteile
- PBI ist ein hervorragender hochhitzebeständiger Kunststoff.
- Es hat eine hohe Stabilität.
- Es hat keinen Schmelzpunkt.
Benachteiligungen
- Die Herstellung ist kostspielig
- Sie ist hochsensibel.
Methoden zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit
Die Methoden, mit denen die Wärmebeständigkeit der Thermoplaste erhöht werden kann, sind die folgenden:
Zusatzstoffe
Thermostabilisatoren, die Antioxidantien enthalten, werden verwendet, um das thermische Verhalten des Kunststoffs zu verbessern. Der Zusatz von flammhemmenden Additiven macht die Materialien flammfest.
Füllstoffe
Den Thermoplasten können auch Füllstoffe zugesetzt werden, die die Wärmebeständigkeit dieser Kunststoffe verbessern. Beispiele für einige Füllstoffe sind Keramikpulver und Glasfaserstränge.
Anwendungen von hitzebeständigen Kunststoffen
Hitzebeständige Kunststoffe werden aufgrund ihrer hohen Beständigkeit gegen Hitze und Chemikalien sowie ihres geringen Gewichts in vielen Anwendungen eingesetzt. Einige der Anwendungen von hitzebeständigen Kunststoffen sind wie folgt:
- Pumpen und Ventile
- Instrumente für medizinische und Laboranwendungen
- Mechanische Komponenten
- Komponenten für Nahrungsmittelmaschinen
Schlussfolgerung
Die Anforderungen der Anwendung bestimmen die Art des Kunststoffs, aus dem ein Bauteil hergestellt wird. Es ist wichtig, einen hitzebeständigen Kunststoff zu wählen, wenn die Bauteile großer Hitze ausgesetzt sind.
DEK bietet die Herstellung von Bauteilen aus einer breiten Palette von Kunststoffen an, die eine außergewöhnliche Qualität aufweisen.
