Top 5 des plastiques résistants à la chaleur
L'utilisation des plastiques est répandue dans toutes les industries pour de nombreuses raisons. La plupart des applications recherchent des plastiques résistants à la chaleur pour un usage à haute température.
Les 5 principaux plastiques résistants à la chaleur que vous pouvez utiliser dans vos applications sont discutés ci-dessous.
Plastiques amorphes vs. semi-cristallins
Premièrement, parlons des deux catégories dans lesquelles les plastiques sont divisés.
Semicristallin
Les plastiques semi-cristallins ont une structure moléculaire semi-ordonnée et possèdent également des zones cristallines ordonnées.
Le plastique semi-cristallin est une transition très rapide du solide au liquide. Ces plastiques ont un point de fusion qui est défini et utilisé pour la production de films, de mélanges et de plastiques comme PP, PET, PE, etc.
Amorphe
Les plastiques amorphes n'ont pas de zones cristallines et ont une structure moléculaire désordonnée.
Ces plastiques ont tendance à ramollir lorsqu'ils sont soumis à des températures élevées, et ils n'ont pas de point de fusion spécifique. Le PVC, le PS et le PSU sont des plastiques amorphes.
Propriétés thermiques des plastiques résistants à la chaleur
Ici, discutons de certaines propriétés dont sont composés les plastiques résistants à la chaleur.
Point de fusion
Le point de fusion est le point auquel les plastiques passent de l'état moléculaire à un état désordonné. Les plastiques semi-cristallins ont un point auquel une telle transition a lieu, mais les plastiques amorphes ont tendance à se ramollir progressivement à mesure qu'ils chauffent.
Température de déflexion thermique
La température de déviation sous charge est définie en effectuant un essai. Dans cet essai, une charge donnée est appliquée à l'échantillon donné à une certaine température.
La température est mesurée pour voir comment le matériau peut maintenir sa rigidité lorsqu'une charge est appliquée, et elle est appelée température de déflexion thermique.
Température de fonctionnement continu
La température de fonctionnement continu est la température maximale de sécurité qui maintient le plastique stable à long terme.
Cette température est mesurée lorsque le plastique est exposé à l'air, car l'exposition aux produits chimiques et à l'eau peut réduire sa température de fonctionnement continue.
Température de transition du verre
La température de transition vitreuse est le point auquel le plastique passe d'un état ductile à un état fragile. Certains plastiques ont des valeurs inférieures à zéro.
La température de transition vitreuse est celle à laquelle le plastique amorphe passe d'un état dur à un état caoutchouteux.
Résistance au feu
La résistance au feu des plastiques détermine la résistance du plastique aux flammes. L'inflammabilité du plastique est évaluée sur une échelle, et elle mesure la façon dont le plastique se comporte lorsqu'il est soumis à des températures élevées.
Top 5 des plastiques résistants à la chaleur
Les 5 meilleurs types de plastiques haute température, ainsi que leurs avantages et inconvénients, sont discutés ci-dessous.
Î.-P.-É.
Le PEI est un thermoplastique durable qui offre une excellente résistance aux flammes et aux produits chimiques. Il possède une grande résistance. Son point de fusion est de 219 degrés Celsius. Sa température d'utilisation continue est de 170 degrés Celsius.
Il convient aux applications dans l'aérospatiale, les circuits imprimés et même les équipements de stérilisation alimentaire.
Avantages
- Il peut résister aux liquides de refroidissement et aux carburants.
- Il a une meilleure résistance au fluage.
Inconvénients
- Il peut se fissurer en présence de solvants chlorés polaires.
- C'est un type de thermoplastique coûteux.
2. PEEK
PEEK est un thermoplastique qui offre de hautes performances. Il présente une résistance élevée au fluage, aux produits chimiques et à l'usure. Il a un point de fusion de 371 degrés Celsius et une résistance similaire à celle des métaux.
Il est utilisé dans des applications soumises à des environnements difficiles. Il est principalement choisi pour les composants d'intérieur d'avions, les pièces médicales et les composants automobiles. Il peut être usiné et soumis à l'injection.
Avantages
- Il peut facilement s'adapter à des environnements difficiles.
- Il a une résistance à la traction élevée.
- Il est compatible avec le moulage par injection et l'usinage CNC.
Inconvénients
- Il est sensible à certains acides et aux rayons UV.
3. PTFE
PTFE est également connu sous le nom de Téflon et est un plastique connu pour sa résistance chimique. Il présente un faible coefficient de friction et une résistance élevée à la chaleur.
Le point de fusion du PTFE est de 327 degrés Celsius. Il ne réagit pas avec les produits chimiques et offre une isolation électrique. Il est utilisé dans les joints d'étanchéité, les garnitures et les matériaux isolants en électronique.
Avantages
- Le PTFE offre une résistance élevée aux intempéries.
- Il possède une excellente induction électrique dans des environnements humides comme chauds.
- La résistance à la flexion du PTFE est élevée.
Inconvénients
- Il est coûteux de traiter le PTFE.
- Le PTFE n'est pas résistant aux radiations, au fluage et à l'abrasion
- Il est inférieur à température ambiante.
4. PPS
Le sulfure de phénylène est un thermoplastique doté d'une stabilité à haute température et d'une excellente résistance mécanique. Il est également très résistant aux produits chimiques et constitue un plastique semi-cristallin adapté aux environnements difficiles.
Avantages
- Le PPS a une haute résistance à la température et aux produits chimiques.
- Il présente une grande stabilité dimensionnelle.
- Les propriétés d'isolation électrique du PPS sont exceptionnelles.
- Il a une résistance élevée aux flammes.
Inconvénients
- Le PPS a une texture cassante et peut se fissurer sous contrainte.
- Le traitement du PPS est difficile.
- Il a des options de couleurs limitées.
5. BI
PBI possède la plus haute résistance à l'usure et à la chaleur, et offre une excellente stabilité mécanique. Le PBI n'a pas de point de fusion spécifique, et il ne brûle pas ni n'adhère aux autres plastiques. Ils conviennent à l'usinage avec des outils diamantés, mais cela augmente le coût de transformation.
Avantages
- Le PBI est un excellent plastique résistant aux hautes températures.
- Il a une grande stabilité.
- Il n'a pas de point de fusion.
Inconvénients
- C'est coûteux à fabriquer
- C'est hautement sensible.
Méthodes pour améliorer la résistance à la chaleur
Les méthodes par lesquelles la résistance à la chaleur des thermoplastiques peut être augmentée sont les suivantes :
Additifs
Les stabilisants thermiques qui possèdent des antioxydants sont utilisés pour améliorer le comportement thermique du plastique. L'ajout d'additifs ignifuges rend les matériaux résistants à la flamme.
Aromates
Des charges peuvent également être ajoutées aux thermoplastiques, qui améliorent la résistance thermique de ces plastiques. Des exemples de charges sont la poudre céramique et les brins de fibre de verre.
Applications des plastiques résistants à la chaleur
Les plastiques résistants à la chaleur sont utilisés dans de nombreuses applications en raison de leur haute résistance à la chaleur et aux produits chimiques ainsi que de leur légèreté. Voici quelques applications des plastiques résistants à la chaleur :
- Pompes et vannes
- Instruments utilisés dans les applications médicales et de laboratoire
- Composants mécaniques
- Composants pour machines alimentaires
Conclusion
Les exigences de l'application déterminent le type de plastique dont sera composé un composant. Il est essentiel d'opter pour un plastique résistant à la chaleur lorsque les composants sont soumis à une forte chaleur.
DEK propose la fabrication de composants utilisant une large gamme de plastiques, et ces composants ont une qualité exceptionnelle.
