Introduceți mai multe rășini rezistente la temperaturi ridicate
2021-05-21
În industria aerospațială, pentru a maximiza capacitatea de transport limitată, controlul greutății fiecărei componente este foarte strict. Compozitele pe bază de rășină sunt din ce în ce mai utilizate în acest domeniu datorită proprietăților lor excelente excelente. Pe lângă cerințele foarte ridicate pentru proprietățile mecanice ale materialului, există și cerințe ridicate pentru rezistența la temperatură. Astăzi, Changganger introduce mai multe rășini obișnuite rezistente la temperaturi ridicate.
Polyimide, denumire în engleză Polyimide (denumită PI), un tip de polimer care conține un inel imid (-CO-NH-CO-) în lanțul principal. Este unul dintre cele mai bune materiale polimerice organice cu performanțe cuprinzătoare ridicate. Are o rezistență ridicată la temperatură de peste 400 ° C, un interval de temperatură de utilizare pe termen lung de -200 până la 300 ° C, nici un punct de topire evident, performanțe ridicate de izolație, o constantă dielectrică de 3,0 la 103 Hz și numai pierderi dielectrice. 0,004 până la 0,007, aparținând lui F până la H.
Conform structurii chimice a unității repetate, poliimida poate fi clasificată în trei tipuri: polimidă alifatică, semi-aromatică și aromatică. Conform proprietăților termice, poate fi împărțit în polimide termoplastice și termorezistente.
Politetrafluoretilenă, denumirea în engleză este Poly tetra fluoroetilenă, prescurtată ca PTFE. Dacă nu știți prea multe despre această rășină, puteți fi foarte familiarizat cu aliasul teflon și teflon. Așa este, este acoperirea care este folosită în mod obișnuit pe tigăile antiaderente.
Acest material este rezistent la acizi și baze și la diferiți solvenți organici și este aproape insolubil în toți solvenții. În același timp, PTFE are caracteristicile rezistenței la temperaturi ridicate, iar coeficientul său de frecare este extrem de scăzut, deci poate fi folosit ca lubrifiant și este, de asemenea, un strat ideal pentru curățarea ușoară a stratului interior al conductelor de apă.
Punctul său de topire este de până la 327 ° C, stabilitatea sa pe termen lung poate fi de -180 ~ 250 ° C.
Polifenilen eterul este un material plastic de înaltă rezistență dezvoltat în anii 1960. Denumirea sa chimică este poli 2,6 - dimetil - 1,4 - fenil eter, PPO (polifenilen oxid) sau PPE (polifenilen eter). Cunoscut ca polifenilen oxid sau polifenilen eter.
Are o rezistență ridicată la căldură, o temperatură de tranziție a sticlei de 211 ° C, un punct de topire de 268 ° C, încălzirea la 330 ° C are tendința de a se descompune, cu cât este mai mare conținutul de PPO, cu atât este mai bună rezistența la căldură, temperatura de distorsiune a căldurii poate fi atinge 190 ° C.
PPO nu este toxic, transparent și are o densitate relativ scăzută și are o rezistență mecanică excelentă, rezistență la relaxare la stres, rezistență la fluaj, rezistență la căldură, rezistență la apă, rezistență la vapori de apă și stabilitate dimensională. Are proprietăți electrice bune într-o gamă largă de temperaturi și frecvențe. Principalele dezavantaje sunt fluxul slab de topire și prelucrarea dificilă. Majoritatea aplicațiilor practice sunt MPPO (amestecuri PPO sau aliaje). De exemplu, PPO modificat PS poate îmbunătăți foarte mult performanța de procesare. Îmbunătățește rezistența la fisuri la stres și rezistență la impact, reduce costurile și reduce doar ușor rezistența la căldură și luciul.
Polifenilen sulfura este o polifenilen sulfură, o rășină termoplastică cu o grupare feniltio în lanțul principal al moleculei, abreviat ca PPS în engleză. Polifenilen sulfura este un polimer cristalin.
Fibra nedezvoltată are o regiune amorfă mare (cristalinitate de aproximativ 5%) și apare o exotermă de cristalizare la 125 ° C, temperatura de tranziție a sticlei este de 150 ° C; iar punctul de topire este de 281 ° C. Fibra trasă produce cristalizare parțială în timpul procesului de întindere (crescut la 30%), iar tratamentul termic al fibrei trase la o temperatură de 130-230 ° C poate crește cristalinitatea la 60-80 %. Prin urmare, fibra trasă nu are tranziție sticloasă semnificativă sau exotermă de cristalizare și are un punct de topire de 284 ° C.
Odată cu creșterea cristalinității după întinderea căldurii, densitatea fibrei crește corespunzător, de la 1,33g / cm³ înainte de întindere la 1,34g / cm³ după întindere; după tratament termic, poate ajunge la 1,38g / Cm³. Contracție de turnare: 0,7% Temperatură de turnare: 300-330 ° C.
Temperatura de distorsiune a căldurii este în general mai mare de 260 de grade și poate fi utilizată în intervalul de temperatură de 180 ~ 220 ° C. PPS este unul dintre cele mai bune soiuri rezistente la căldură din materialele plastice tehnice.
Polieteretercetonă (engleză poli-eter-eter-cetonă, PEEK pe scurt) este un polimer ridicat compus dintr-o unitate repetată care conține o legătură cetonică și două legături eterice în structura principală a lanțului și este un material polimeric special. Are o proprietate fizico-chimică, cum ar fi rezistența la temperaturi ridicate și rezistența la coroziune chimică. Este un fel de material polimeric semicristalin cu punct de topire de 334 ° C, punct de înmuiere de 168 ° C și rezistență la tracțiune de 132-148 MPa. Poate fi folosit ca material structural rezistent la temperaturi ridicate și ca material izolator electric. Materialul de armare poate fi preparat prin amestecarea cu fibră de sticlă sau fibră de carbon. Se folosește în general un tip de polimer poliarilen eter obținut prin condensare cu fenol aromatic dihidric.
PEEK are o rezistență excelentă la căldură și rezistență la temperaturi ridicate. Poate fi folosit mult timp la 250 ° C. Temperatura instantanee poate ajunge la 300 ° C. Are rigiditate ridicată, stabilitate dimensională și un mic coeficient de expansiune liniară. Este aproape de metalul aluminiu. PEEK are o bună stabilitate chimică. Are o rezistență puternică la coroziune la acid, alcali și aproape toți solvenții organici și are proprietăți de ignifug și rezistență la radiații. PEEK are o rezistență excelentă la uzura de alunecare și la uzură, mai ales la 250 ° C. Rezistență ridicată la uzură și factor de frecare scăzut; în plus, PEEK este ușor de extrudat și turnat prin injecție.
Bismaleimida (IMC) este un alt tip de sistem de rășină derivat din sistemul de rășină poliimidică. Este un compus bifuncțional cu maleimidă (MI) ca grup final activ. Fluiditate și modelabilitate similare pot fi procesate prin aceeași metodă generală ca rășina epoxidică, care depășește neajunsurile rezistenței la căldură relativ reduse a rășinii epoxidice. Prin urmare, a fost dezvoltat rapid și utilizat pe scară largă în ultimele două decenii. .
IMC conține un inel benzenic, un inel heterociclic imid și o densitate mare de reticulare, astfel încât produsul întărit are o rezistență excelentă la căldură, iar Tg-ul său este în general mai mare de 250 ° C, iar intervalul de temperatură de utilizare este de aproximativ 177 ° C până la 232 ° C. Etilendiamina din IMC alifatic este cea mai stabilă, iar temperatura de descompunere termică (Td) va scădea odată cu creșterea numărului de grupări metilenice. Td al IMC aromat este în general mai mare decât al IMC alifatic, dintre care 2,4. Td de diaminobenzeni este mai mare decât alte tipuri. În plus, Td are o relație strânsă cu densitatea reticulelor și Td crește odată cu creșterea densității reticulelor într-un anumit interval.
Rășina furanică este un termen general pentru rășinile produse din steroli și furfurali cu inele furane ca materii prime. Se vindecă până la solide insolubile și infuzibile sub acțiunea acizilor puternici. Tipurile sunt rășini sterolice, rășini furfurale, rășini fluorenonice, fluorenonă - rășină formaldehidică etc.
Acest inel este inelul furan
Materialul rezistent la căldură materialul compozit armat cu fibră de sticlă furan are o rezistență la căldură mai mare decât materialul compozit armat cu fibră de sticlă fenolică generală și poate fi utilizat mult timp la aproximativ 150 ° C.
Rășina de cianat este un nou tip de rășină termorezistentă cu două sau mai multe grupări funcționale de cianat (-OCN) în structura moleculară dezvoltată în anii 1960. Structura sa moleculară este: NCO-R-OCN; cianat ester Rășina se mai numește rășină triazină A, denumirea completă a limbii engleze este rășină Triazină A, rășină TA, rășină cianată, prescurtată ca CE.
Cianatul ester CE are proprietăți mecanice excelente la temperaturi ridicate, rezistență la îndoire și rezistență la tracțiune mai mari decât rășina epoxidică bifuncțională; absorbție foarte mică de apă (<1,5%); contracție redusă de turnare, stabilitate dimensională bună; rezistență la căldură Proprietăți bune, temperatura de tranziție a sticlei de 240 ~ 260 ° C, până la 400 ° C, poate fi vindecată la 170 ° C după modificare; rezistența la căldură și umiditate, întârzierea flăcării, aderența este foarte bună, iar fibra de sticlă, fibra de carbon, fibră de cuarț Materialele de armare, cum ar fi mustățile, au proprietăți bune de legare; proprietăți electrice excelente, constantă dielectrică extrem de scăzută (2,8 ~ 3,2) și tangență de pierdere dielectrică (0,002 ~ 0,008) și proprietăți dielectrice față de temperatură și frecvența undelor electromagnetice Modificările arată stabilitate unică (adică au bandă largă).
Rășinile poliarletinilice (PAA) sunt o clasă de polimeri de înaltă performanță formate prin polimerizarea prin adăugare a hidrocarburilor etinil aromatice. Este un material ideal pentru rășinile cu conținut ridicat de carbon, rezistente la ablație, armate cu fibre, și este utilizat pe scară largă în materialele aerospațiale, cum ar fi duzele pentru rachete și duzele pentru motoare cu rachete.
Așa-numita temperatură ridicată este relativ vorbitoare. În general, rezistența la temperatură a materialului compozit pe bază de rășină este ușor inferioară celei a materialelor compozite, cum ar fi materialele pe bază de metal și ceramică. Cu toate acestea, cea mai mare atracție a materialelor compozite constă în designabilitatea lor. Printr-un proces rezonabil de proiectare și turnare, își pot dezvolta punctele forte și pot evita punctele slabe.
Niciun material nu este perfect, nu este perfect, deci există loc de îmbunătățire. În viitor, cu eforturile comune ale multor practicanți, vor apărea mai multe materiale noi, iar materialele compozite pe bază de polimeri vor juca cu siguranță un rol mai mare.
Tehnologia determină dezvoltarea socială, iar materialele schimbă lumea!
Polyimide, denumire în engleză Polyimide (denumită PI), un tip de polimer care conține un inel imid (-CO-NH-CO-) în lanțul principal. Este unul dintre cele mai bune materiale polimerice organice cu performanțe cuprinzătoare ridicate. Are o rezistență ridicată la temperatură de peste 400 ° C, un interval de temperatură de utilizare pe termen lung de -200 până la 300 ° C, nici un punct de topire evident, performanțe ridicate de izolație, o constantă dielectrică de 3,0 la 103 Hz și numai pierderi dielectrice. 0,004 până la 0,007, aparținând lui F până la H.
Conform structurii chimice a unității repetate, poliimida poate fi clasificată în trei tipuri: polimidă alifatică, semi-aromatică și aromatică. Conform proprietăților termice, poate fi împărțit în polimide termoplastice și termorezistente.
Politetrafluoretilenă, denumirea în engleză este Poly tetra fluoroetilenă, prescurtată ca PTFE. Dacă nu știți prea multe despre această rășină, puteți fi foarte familiarizat cu aliasul teflon și teflon. Așa este, este acoperirea care este folosită în mod obișnuit pe tigăile antiaderente.
Acest material este rezistent la acizi și baze și la diferiți solvenți organici și este aproape insolubil în toți solvenții. În același timp, PTFE are caracteristicile rezistenței la temperaturi ridicate, iar coeficientul său de frecare este extrem de scăzut, deci poate fi folosit ca lubrifiant și este, de asemenea, un strat ideal pentru curățarea ușoară a stratului interior al conductelor de apă.
Punctul său de topire este de până la 327 ° C, stabilitatea sa pe termen lung poate fi de -180 ~ 250 ° C.
Polifenilen eterul este un material plastic de înaltă rezistență dezvoltat în anii 1960. Denumirea sa chimică este poli 2,6 - dimetil - 1,4 - fenil eter, PPO (polifenilen oxid) sau PPE (polifenilen eter). Cunoscut ca polifenilen oxid sau polifenilen eter.
Are o rezistență ridicată la căldură, o temperatură de tranziție a sticlei de 211 ° C, un punct de topire de 268 ° C, încălzirea la 330 ° C are tendința de a se descompune, cu cât este mai mare conținutul de PPO, cu atât este mai bună rezistența la căldură, temperatura de distorsiune a căldurii poate fi atinge 190 ° C.
PPO nu este toxic, transparent și are o densitate relativ scăzută și are o rezistență mecanică excelentă, rezistență la relaxare la stres, rezistență la fluaj, rezistență la căldură, rezistență la apă, rezistență la vapori de apă și stabilitate dimensională. Are proprietăți electrice bune într-o gamă largă de temperaturi și frecvențe. Principalele dezavantaje sunt fluxul slab de topire și prelucrarea dificilă. Majoritatea aplicațiilor practice sunt MPPO (amestecuri PPO sau aliaje). De exemplu, PPO modificat PS poate îmbunătăți foarte mult performanța de procesare. Îmbunătățește rezistența la fisuri la stres și rezistență la impact, reduce costurile și reduce doar ușor rezistența la căldură și luciul.
Polifenilen sulfura este o polifenilen sulfură, o rășină termoplastică cu o grupare feniltio în lanțul principal al moleculei, abreviat ca PPS în engleză. Polifenilen sulfura este un polimer cristalin.
Fibra nedezvoltată are o regiune amorfă mare (cristalinitate de aproximativ 5%) și apare o exotermă de cristalizare la 125 ° C, temperatura de tranziție a sticlei este de 150 ° C; iar punctul de topire este de 281 ° C. Fibra trasă produce cristalizare parțială în timpul procesului de întindere (crescut la 30%), iar tratamentul termic al fibrei trase la o temperatură de 130-230 ° C poate crește cristalinitatea la 60-80 %. Prin urmare, fibra trasă nu are tranziție sticloasă semnificativă sau exotermă de cristalizare și are un punct de topire de 284 ° C.
Odată cu creșterea cristalinității după întinderea căldurii, densitatea fibrei crește corespunzător, de la 1,33g / cm³ înainte de întindere la 1,34g / cm³ după întindere; după tratament termic, poate ajunge la 1,38g / Cm³. Contracție de turnare: 0,7% Temperatură de turnare: 300-330 ° C.
Temperatura de distorsiune a căldurii este în general mai mare de 260 de grade și poate fi utilizată în intervalul de temperatură de 180 ~ 220 ° C. PPS este unul dintre cele mai bune soiuri rezistente la căldură din materialele plastice tehnice.
Polieteretercetonă (engleză poli-eter-eter-cetonă, PEEK pe scurt) este un polimer ridicat compus dintr-o unitate repetată care conține o legătură cetonică și două legături eterice în structura principală a lanțului și este un material polimeric special. Are o proprietate fizico-chimică, cum ar fi rezistența la temperaturi ridicate și rezistența la coroziune chimică. Este un fel de material polimeric semicristalin cu punct de topire de 334 ° C, punct de înmuiere de 168 ° C și rezistență la tracțiune de 132-148 MPa. Poate fi folosit ca material structural rezistent la temperaturi ridicate și ca material izolator electric. Materialul de armare poate fi preparat prin amestecarea cu fibră de sticlă sau fibră de carbon. Se folosește în general un tip de polimer poliarilen eter obținut prin condensare cu fenol aromatic dihidric.
PEEK are o rezistență excelentă la căldură și rezistență la temperaturi ridicate. Poate fi folosit mult timp la 250 ° C. Temperatura instantanee poate ajunge la 300 ° C. Are rigiditate ridicată, stabilitate dimensională și un mic coeficient de expansiune liniară. Este aproape de metalul aluminiu. PEEK are o bună stabilitate chimică. Are o rezistență puternică la coroziune la acid, alcali și aproape toți solvenții organici și are proprietăți de ignifug și rezistență la radiații. PEEK are o rezistență excelentă la uzura de alunecare și la uzură, mai ales la 250 ° C. Rezistență ridicată la uzură și factor de frecare scăzut; în plus, PEEK este ușor de extrudat și turnat prin injecție.
Bismaleimida (IMC) este un alt tip de sistem de rășină derivat din sistemul de rășină poliimidică. Este un compus bifuncțional cu maleimidă (MI) ca grup final activ. Fluiditate și modelabilitate similare pot fi procesate prin aceeași metodă generală ca rășina epoxidică, care depășește neajunsurile rezistenței la căldură relativ reduse a rășinii epoxidice. Prin urmare, a fost dezvoltat rapid și utilizat pe scară largă în ultimele două decenii. .
IMC conține un inel benzenic, un inel heterociclic imid și o densitate mare de reticulare, astfel încât produsul întărit are o rezistență excelentă la căldură, iar Tg-ul său este în general mai mare de 250 ° C, iar intervalul de temperatură de utilizare este de aproximativ 177 ° C până la 232 ° C. Etilendiamina din IMC alifatic este cea mai stabilă, iar temperatura de descompunere termică (Td) va scădea odată cu creșterea numărului de grupări metilenice. Td al IMC aromat este în general mai mare decât al IMC alifatic, dintre care 2,4. Td de diaminobenzeni este mai mare decât alte tipuri. În plus, Td are o relație strânsă cu densitatea reticulelor și Td crește odată cu creșterea densității reticulelor într-un anumit interval.
Rășina furanică este un termen general pentru rășinile produse din steroli și furfurali cu inele furane ca materii prime. Se vindecă până la solide insolubile și infuzibile sub acțiunea acizilor puternici. Tipurile sunt rășini sterolice, rășini furfurale, rășini fluorenonice, fluorenonă - rășină formaldehidică etc.
Acest inel este inelul furan
Materialul rezistent la căldură materialul compozit armat cu fibră de sticlă furan are o rezistență la căldură mai mare decât materialul compozit armat cu fibră de sticlă fenolică generală și poate fi utilizat mult timp la aproximativ 150 ° C.
Rășina de cianat este un nou tip de rășină termorezistentă cu două sau mai multe grupări funcționale de cianat (-OCN) în structura moleculară dezvoltată în anii 1960. Structura sa moleculară este: NCO-R-OCN; cianat ester Rășina se mai numește rășină triazină A, denumirea completă a limbii engleze este rășină Triazină A, rășină TA, rășină cianată, prescurtată ca CE.
Cianatul ester CE are proprietăți mecanice excelente la temperaturi ridicate, rezistență la îndoire și rezistență la tracțiune mai mari decât rășina epoxidică bifuncțională; absorbție foarte mică de apă (<1,5%); contracție redusă de turnare, stabilitate dimensională bună; rezistență la căldură Proprietăți bune, temperatura de tranziție a sticlei de 240 ~ 260 ° C, până la 400 ° C, poate fi vindecată la 170 ° C după modificare; rezistența la căldură și umiditate, întârzierea flăcării, aderența este foarte bună, iar fibra de sticlă, fibra de carbon, fibră de cuarț Materialele de armare, cum ar fi mustățile, au proprietăți bune de legare; proprietăți electrice excelente, constantă dielectrică extrem de scăzută (2,8 ~ 3,2) și tangență de pierdere dielectrică (0,002 ~ 0,008) și proprietăți dielectrice față de temperatură și frecvența undelor electromagnetice Modificările arată stabilitate unică (adică au bandă largă).
Rășinile poliarletinilice (PAA) sunt o clasă de polimeri de înaltă performanță formate prin polimerizarea prin adăugare a hidrocarburilor etinil aromatice. Este un material ideal pentru rășinile cu conținut ridicat de carbon, rezistente la ablație, armate cu fibre, și este utilizat pe scară largă în materialele aerospațiale, cum ar fi duzele pentru rachete și duzele pentru motoare cu rachete.
Așa-numita temperatură ridicată este relativ vorbitoare. În general, rezistența la temperatură a materialului compozit pe bază de rășină este ușor inferioară celei a materialelor compozite, cum ar fi materialele pe bază de metal și ceramică. Cu toate acestea, cea mai mare atracție a materialelor compozite constă în designabilitatea lor. Printr-un proces rezonabil de proiectare și turnare, își pot dezvolta punctele forte și pot evita punctele slabe.
Niciun material nu este perfect, nu este perfect, deci există loc de îmbunătățire. În viitor, cu eforturile comune ale multor practicanți, vor apărea mai multe materiale noi, iar materialele compozite pe bază de polimeri vor juca cu siguranță un rol mai mare.
Tehnologia determină dezvoltarea socială, iar materialele schimbă lumea!
