Vložte niekoľko živíc odolných voči vysokej teplote
2021-05-21
V leteckom priemysle je z hľadiska maximalizácie obmedzenej nosnosti veľmi prísna kontrola hmotnosti každej súčasti. Kompozity na báze živice sa v tejto oblasti čoraz viac používajú kvôli svojim vynikajúcim celkovým vlastnostiam. Okrem veľmi vysokých požiadaviek na mechanické vlastnosti materiálu existujú aj vysoké požiadavky na tepelnú odolnosť. Spoločnosť Changganger dnes predstavuje niekoľko bežných vysokoteplotných živíc.
Polyimid, anglický názov Polyimid (označovaný ako PI), typ polyméru obsahujúci imidový kruh (-CO-NH-CO-) v hlavnom reťazci. Je to jeden z najlepších organických polymérových materiálov s vysokým komplexným výkonom. Má vysokú teplotnú odolnosť nad 400 ° C, dlhodobý teplotný rozsah použitia -200 až 300 ° C, zjavnú teplotu topenia, vysoký izolačný výkon, dielektrickú konštantu 3,0 pri 103 Hz a iba dielektrickú stratu. 0,004 až 0,007 patriace k F až H.
Podľa chemickej štruktúry opakujúcej sa jednotky možno polyimid rozdeliť do troch typov: alifatický, semiaromatický a aromatický polyimid. Podľa tepelných vlastností sa dá rozdeliť na termoplastické a termosetické polyimidy.
Polytetrafluóretylén, anglický názov je Polytetrafluóretylén, v skratke PTFE. Ak neviete veľa o tejto živici, môžete byť oboznámení s aliasom Teflon a Teflon. Máte pravdu, je to povlak, ktorý sa bežne používa na nepriľnavých panviciach.
Tento materiál je odolný voči kyselinám a zásadám a voči rôznym organickým rozpúšťadlám a je takmer nerozpustný vo všetkých rozpúšťadlách. PTFE má zároveň vlastnosti vysokej teplotnej odolnosti a jeho koeficient trenia je extrémne nízky, takže sa dá použiť ako mazivo a je to tiež ideálny povlak na ľahké čistenie vnútornej vrstvy vodovodných potrubí.
Jeho teplota topenia je až 327 ° C, jeho dlhodobá stabilita môže byť -180 ~ 250 ° C.
Polyfenylénéter je vysoko odolný technický plast vyvinutý v 60. rokoch. Jeho chemický názov je poly 2,6 - dimetyl - 1,4 - fenyléter, PPO (polyfenylénoxid) alebo PPE (polyfenylénéter). Známy ako polyfenylénoxid alebo polyfenylénéter.
Má vysokú tepelnú odolnosť, teplotu skleného prechodu 211 ° C, teplotu topenia 268 ° C, ohrev na 330 ° C má tendenciu sa rozkladať, čím vyšší je obsah PPO, tým lepšia je tepelná odolnosť, teplota tepelného skreslenia môže dosiahnuť 190 ° C.
PPO je netoxický, transparentný a má relatívne nízku hustotu a má vynikajúcu mechanickú pevnosť, odolnosť proti relaxácii pri namáhaní, odolnosť proti tečeniu, tepelnú odolnosť, odolnosť proti vode, odolnosť voči vodným parám a rozmerovú stálosť. Má dobré elektrické vlastnosti v širokom rozmedzí teplôt a frekvencií. Hlavnými nevýhodami sú zlý tok taveniny a náročné spracovanie. Väčšina praktických aplikácií je MPPO (zmesi alebo zliatiny PPO). Napríklad PSO modifikovaný PPO môže výrazne zlepšiť výkon spracovania. Zlepšuje odolnosť proti trhlínam a odolnosť proti nárazu, znižuje náklady a len mierne znižuje tepelnú odolnosť a lesk.
Polyfenylénsulfid je polyfenylénsulfid, termoplastická živica s fenyltioskupinou v hlavnom reťazci molekuly, v angličtine skrátene PPS. Polyfenylénsulfid je kryštalický polymér.
Neroztiahnuté vlákno má veľkú amorfnú oblasť (kryštalinita asi 5%) a exotermická kryštalizácia nastáva pri 125 ° C, teplota skleného prechodu je 150 ° C; a teplota topenia je 281 ° C. Ťahané vlákno produkuje čiastočnú kryštalizáciu počas procesu rozťahovania (zvýšené na 30%) a tepelné spracovanie ťahaného vlákna pri teplote 130 - 230 ° C môže zvýšiť kryštalinitu na 60 - 80 %. Ťahané vlákno preto nemá žiadny výrazný exotermický prechod sklom alebo kryštalizáciou a má teplotu topenia 284 ° C.
So zvyšovaním kryštalinity po nastavení teploty natiahnutím sa hustota vlákna zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje, z 1,33 g / cm3 pred natiahnutím na 1,34 g / cm3 po natiahnutí; po tepelnom spracovaní môže dosiahnuť 1,38 g / Cm³. Zmršťovanie výlisku: 0,7% Teplota výlisku: 300 - 330 ° C.
Teplota tepelného skreslenia je zvyčajne vyššia ako 260 stupňov a môže sa použiť v teplotnom rozmedzí 180 ~ 220 ° C. PPS je jednou z najlepšie odolných odrôd v oblasti technických plastov.
Polyéteréterketón (skrátene anglicky polyéter-éter-ketón, skrátene PEEK) je vysoký polymér zložený z opakujúcej sa jednotky obsahujúcej ketónovú väzbu a dve éterové väzby v hlavnej štruktúre reťazca a je to špeciálny polymérny materiál. Má fyzikálno-chemické vlastnosti, ako je odolnosť voči vysokým teplotám a odolnosť proti chemickej korózii. Je to druh semikryštalického polymérneho materiálu s bodom topenia 334 ° C, bodom mäknutia 168 ° C a pevnosťou v ťahu 132-148 MPa. Môže sa použiť ako konštrukčný materiál odolný voči vysokým teplotám a elektroizolačný materiál. Výstužný materiál je možné pripraviť zmiešaním so skleneným vláknom alebo uhlíkovým vláknom. Spravidla sa používa typ polyarylénéterového polyméru získaného kondenzáciou s aromatickým dvojsýtnym fenolom.
PEEK má vynikajúcu tepelnú odolnosť a odolnosť voči vysokej teplote. Môže sa používať dlhodobo pri 250 ° C. Okamžitá teplota môže dosiahnuť 300 ° C. Má vysokú tuhosť, rozmerovú stabilitu a malý koeficient lineárnej rozťažnosti. Má blízko ku kovovému hliníku. PEEK má dobrú chemickú stabilitu. Má silnú koróznu odolnosť voči kyselinám, zásadám a takmer všetkým organickým rozpúšťadlám a má vlastnosti spomaľujúce horenie a odolnosť proti žiareniu. PEEK má vynikajúcu odolnosť proti kĺzaniu a opotrebovaniu, najmä pri 250 ° C. Vysoká odolnosť proti opotrebovaniu a nízky faktor trenia; PEEK sa navyše ľahko vytláča a formuje vstrekovaním.
Bismaleimid (BMI) je ďalší typ živicového systému odvodeného od polyimidového živicového systému. Je to bifunkčná zlúčenina s maleimidom (MI) ako aktívnou koncovou skupinou. Podobnú tekutosť a tvarovateľnosť je možné spracovať rovnakou všeobecnou metódou ako epoxidová živica, ktorá prekonáva nedostatky relatívne nízkej tepelnej odolnosti epoxidovej živice. Preto bol v posledných dvoch desaťročiach rýchlo vyvinutý a široko používaný. .
BMI obsahuje benzénový kruh, imidový heterocyklický kruh a vysokú hustotu zosieťovania, takže vytvrdený produkt má vynikajúcu tepelnú odolnosť a jeho Tg je všeobecne viac ako 250 ° C a rozsah teplôt použitia je asi 177 ° C až 232 ° C. Etyléndiamín v alifatickom BMI je najstabilnejší a teplota tepelného rozkladu (Td) sa bude znižovať so zvyšujúcim sa počtom metylénových skupín. Td aromatického BMI je všeobecne vyššia ako Tmax alifatického BMI, z toho 2,4. Td diaminobenzénov je vyššia ako u iných typov. Okrem toho má Td úzky vzťah s hustotou zosieťovania a Td sa zvyšuje so zvyšovaním hustoty zosieťovania v určitom rozmedzí.
Furánová živica je všeobecný termín pre živice vyrobené zo sterolov a furfuralov s furánovými krúžkami ako surovinou. Pôsobením silných kyselín vytvrdzuje na nerozpustnú a netaviteľnú pevnú látku. Typmi sú sterolové živice, furfuralné živice, fluorenónové živice, fluorenón-formaldehydová živica atď.
Tento prsteň je furanový prsteň
Žiaruvzdorný materiál z kompozitného materiálu vystuženého furánovými sklenenými vláknami má vyššiu tepelnú odolnosť ako bežný kompozitný materiál vystužený fenolovými sklenenými vláknami a možno ho dlho používať pri teplote okolo 150 ° C.
Kyanátová živica je nový typ termosetovej živice s dvoma alebo viacerými kyanátovými funkčnými skupinami (-OCN) v molekulárnej štruktúre vyvinutej v 60. rokoch. Jeho molekulárna štruktúra je: NCO-R-OCN; kyanátový ester Živica sa tiež nazýva živica triazín A, celý názov angličtiny je živica Triazín A, živica TA, kyanátová živica, skrátene CE.
Kyanátový ester CE má vynikajúce mechanické vlastnosti pri vysokých teplotách, vyššiu pevnosť v ohybe a pevnosť v ťahu ako bifunkčná epoxidová živica; veľmi nízka absorpcia vody (<1,5%); malé zmrštenie formovania, dobrá tvarová stabilita; tepelná odolnosť Dobré vlastnosti, teplota skleného prechodu 240 ~ 260 ° C, do 400 ° C, je možné po úprave vytvrdiť na 170 ° C; odolnosť voči teplu a vlhkosti, spomaľovanie horenia, priľnavosť je veľmi dobrá a sklenené vlákno, uhlíkové vlákno, kremeňové vlákno Výstužné materiály, ako napríklad fúzy, majú dobré spojovacie vlastnosti; vynikajúce elektrické vlastnosti, extrémne nízka dielektrická konštanta (2,8 ~ 3,2) a tangens dielektrickej straty (0,002 ~ 0,008) a dielektrické vlastnosti verzus teplota a frekvencia elektromagnetických vĺn Zmeny ukazujú jedinečnú stabilitu (tj. majú širokopásmové pripojenie).
Polyaryletinyl (PAA) živice sú triedou vysoko účinných polymérov vytvorených adičnou polymeráciou etinyl aromatických uhľovodíkov. Je to ideálny materiál pre vláknami vystuženú abláciu odolnú vysoko uhlíkovú živicu a je široko používaný v kozmických materiáloch, ako sú trysky rakiet a dýzy raketových motorov.
Takzvaná vysoká teplota je relatívne povedané. Všeobecne je teplotná odolnosť kompozitného materiálu na báze živice o niečo horšia ako odolnosť kompozitných materiálov, ako sú materiály na báze kovu a keramiky. Najväčšie lákadlo kompozitných materiálov však spočíva v ich navrhovateľnosti. Vďaka rozumnému dizajnu a procesu formovania môžu rozvíjať svoje silné stránky a predchádzať slabostiam.
Žiadny materiál nie je dokonalý, nie je dokonalý, takže je čo vylepšovať. V budúcnosti so spoločným úsilím mnohých odborníkov vznikne viac nových materiálov a kompozitné materiály na báze polymérov budú určite hrať väčšiu rolu.
Technológia poháňa sociálny rozvoj a materiály menia svet!
Polyimid, anglický názov Polyimid (označovaný ako PI), typ polyméru obsahujúci imidový kruh (-CO-NH-CO-) v hlavnom reťazci. Je to jeden z najlepších organických polymérových materiálov s vysokým komplexným výkonom. Má vysokú teplotnú odolnosť nad 400 ° C, dlhodobý teplotný rozsah použitia -200 až 300 ° C, zjavnú teplotu topenia, vysoký izolačný výkon, dielektrickú konštantu 3,0 pri 103 Hz a iba dielektrickú stratu. 0,004 až 0,007 patriace k F až H.
Podľa chemickej štruktúry opakujúcej sa jednotky možno polyimid rozdeliť do troch typov: alifatický, semiaromatický a aromatický polyimid. Podľa tepelných vlastností sa dá rozdeliť na termoplastické a termosetické polyimidy.
Polytetrafluóretylén, anglický názov je Polytetrafluóretylén, v skratke PTFE. Ak neviete veľa o tejto živici, môžete byť oboznámení s aliasom Teflon a Teflon. Máte pravdu, je to povlak, ktorý sa bežne používa na nepriľnavých panviciach.
Tento materiál je odolný voči kyselinám a zásadám a voči rôznym organickým rozpúšťadlám a je takmer nerozpustný vo všetkých rozpúšťadlách. PTFE má zároveň vlastnosti vysokej teplotnej odolnosti a jeho koeficient trenia je extrémne nízky, takže sa dá použiť ako mazivo a je to tiež ideálny povlak na ľahké čistenie vnútornej vrstvy vodovodných potrubí.
Jeho teplota topenia je až 327 ° C, jeho dlhodobá stabilita môže byť -180 ~ 250 ° C.
Polyfenylénéter je vysoko odolný technický plast vyvinutý v 60. rokoch. Jeho chemický názov je poly 2,6 - dimetyl - 1,4 - fenyléter, PPO (polyfenylénoxid) alebo PPE (polyfenylénéter). Známy ako polyfenylénoxid alebo polyfenylénéter.
Má vysokú tepelnú odolnosť, teplotu skleného prechodu 211 ° C, teplotu topenia 268 ° C, ohrev na 330 ° C má tendenciu sa rozkladať, čím vyšší je obsah PPO, tým lepšia je tepelná odolnosť, teplota tepelného skreslenia môže dosiahnuť 190 ° C.
PPO je netoxický, transparentný a má relatívne nízku hustotu a má vynikajúcu mechanickú pevnosť, odolnosť proti relaxácii pri namáhaní, odolnosť proti tečeniu, tepelnú odolnosť, odolnosť proti vode, odolnosť voči vodným parám a rozmerovú stálosť. Má dobré elektrické vlastnosti v širokom rozmedzí teplôt a frekvencií. Hlavnými nevýhodami sú zlý tok taveniny a náročné spracovanie. Väčšina praktických aplikácií je MPPO (zmesi alebo zliatiny PPO). Napríklad PSO modifikovaný PPO môže výrazne zlepšiť výkon spracovania. Zlepšuje odolnosť proti trhlínam a odolnosť proti nárazu, znižuje náklady a len mierne znižuje tepelnú odolnosť a lesk.
Polyfenylénsulfid je polyfenylénsulfid, termoplastická živica s fenyltioskupinou v hlavnom reťazci molekuly, v angličtine skrátene PPS. Polyfenylénsulfid je kryštalický polymér.
Neroztiahnuté vlákno má veľkú amorfnú oblasť (kryštalinita asi 5%) a exotermická kryštalizácia nastáva pri 125 ° C, teplota skleného prechodu je 150 ° C; a teplota topenia je 281 ° C. Ťahané vlákno produkuje čiastočnú kryštalizáciu počas procesu rozťahovania (zvýšené na 30%) a tepelné spracovanie ťahaného vlákna pri teplote 130 - 230 ° C môže zvýšiť kryštalinitu na 60 - 80 %. Ťahané vlákno preto nemá žiadny výrazný exotermický prechod sklom alebo kryštalizáciou a má teplotu topenia 284 ° C.
So zvyšovaním kryštalinity po nastavení teploty natiahnutím sa hustota vlákna zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje, z 1,33 g / cm3 pred natiahnutím na 1,34 g / cm3 po natiahnutí; po tepelnom spracovaní môže dosiahnuť 1,38 g / Cm³. Zmršťovanie výlisku: 0,7% Teplota výlisku: 300 - 330 ° C.
Teplota tepelného skreslenia je zvyčajne vyššia ako 260 stupňov a môže sa použiť v teplotnom rozmedzí 180 ~ 220 ° C. PPS je jednou z najlepšie odolných odrôd v oblasti technických plastov.
Polyéteréterketón (skrátene anglicky polyéter-éter-ketón, skrátene PEEK) je vysoký polymér zložený z opakujúcej sa jednotky obsahujúcej ketónovú väzbu a dve éterové väzby v hlavnej štruktúre reťazca a je to špeciálny polymérny materiál. Má fyzikálno-chemické vlastnosti, ako je odolnosť voči vysokým teplotám a odolnosť proti chemickej korózii. Je to druh semikryštalického polymérneho materiálu s bodom topenia 334 ° C, bodom mäknutia 168 ° C a pevnosťou v ťahu 132-148 MPa. Môže sa použiť ako konštrukčný materiál odolný voči vysokým teplotám a elektroizolačný materiál. Výstužný materiál je možné pripraviť zmiešaním so skleneným vláknom alebo uhlíkovým vláknom. Spravidla sa používa typ polyarylénéterového polyméru získaného kondenzáciou s aromatickým dvojsýtnym fenolom.
PEEK má vynikajúcu tepelnú odolnosť a odolnosť voči vysokej teplote. Môže sa používať dlhodobo pri 250 ° C. Okamžitá teplota môže dosiahnuť 300 ° C. Má vysokú tuhosť, rozmerovú stabilitu a malý koeficient lineárnej rozťažnosti. Má blízko ku kovovému hliníku. PEEK má dobrú chemickú stabilitu. Má silnú koróznu odolnosť voči kyselinám, zásadám a takmer všetkým organickým rozpúšťadlám a má vlastnosti spomaľujúce horenie a odolnosť proti žiareniu. PEEK má vynikajúcu odolnosť proti kĺzaniu a opotrebovaniu, najmä pri 250 ° C. Vysoká odolnosť proti opotrebovaniu a nízky faktor trenia; PEEK sa navyše ľahko vytláča a formuje vstrekovaním.
Bismaleimid (BMI) je ďalší typ živicového systému odvodeného od polyimidového živicového systému. Je to bifunkčná zlúčenina s maleimidom (MI) ako aktívnou koncovou skupinou. Podobnú tekutosť a tvarovateľnosť je možné spracovať rovnakou všeobecnou metódou ako epoxidová živica, ktorá prekonáva nedostatky relatívne nízkej tepelnej odolnosti epoxidovej živice. Preto bol v posledných dvoch desaťročiach rýchlo vyvinutý a široko používaný. .
BMI obsahuje benzénový kruh, imidový heterocyklický kruh a vysokú hustotu zosieťovania, takže vytvrdený produkt má vynikajúcu tepelnú odolnosť a jeho Tg je všeobecne viac ako 250 ° C a rozsah teplôt použitia je asi 177 ° C až 232 ° C. Etyléndiamín v alifatickom BMI je najstabilnejší a teplota tepelného rozkladu (Td) sa bude znižovať so zvyšujúcim sa počtom metylénových skupín. Td aromatického BMI je všeobecne vyššia ako Tmax alifatického BMI, z toho 2,4. Td diaminobenzénov je vyššia ako u iných typov. Okrem toho má Td úzky vzťah s hustotou zosieťovania a Td sa zvyšuje so zvyšovaním hustoty zosieťovania v určitom rozmedzí.
Furánová živica je všeobecný termín pre živice vyrobené zo sterolov a furfuralov s furánovými krúžkami ako surovinou. Pôsobením silných kyselín vytvrdzuje na nerozpustnú a netaviteľnú pevnú látku. Typmi sú sterolové živice, furfuralné živice, fluorenónové živice, fluorenón-formaldehydová živica atď.
Tento prsteň je furanový prsteň
Žiaruvzdorný materiál z kompozitného materiálu vystuženého furánovými sklenenými vláknami má vyššiu tepelnú odolnosť ako bežný kompozitný materiál vystužený fenolovými sklenenými vláknami a možno ho dlho používať pri teplote okolo 150 ° C.
Kyanátová živica je nový typ termosetovej živice s dvoma alebo viacerými kyanátovými funkčnými skupinami (-OCN) v molekulárnej štruktúre vyvinutej v 60. rokoch. Jeho molekulárna štruktúra je: NCO-R-OCN; kyanátový ester Živica sa tiež nazýva živica triazín A, celý názov angličtiny je živica Triazín A, živica TA, kyanátová živica, skrátene CE.
Kyanátový ester CE má vynikajúce mechanické vlastnosti pri vysokých teplotách, vyššiu pevnosť v ohybe a pevnosť v ťahu ako bifunkčná epoxidová živica; veľmi nízka absorpcia vody (<1,5%); malé zmrštenie formovania, dobrá tvarová stabilita; tepelná odolnosť Dobré vlastnosti, teplota skleného prechodu 240 ~ 260 ° C, do 400 ° C, je možné po úprave vytvrdiť na 170 ° C; odolnosť voči teplu a vlhkosti, spomaľovanie horenia, priľnavosť je veľmi dobrá a sklenené vlákno, uhlíkové vlákno, kremeňové vlákno Výstužné materiály, ako napríklad fúzy, majú dobré spojovacie vlastnosti; vynikajúce elektrické vlastnosti, extrémne nízka dielektrická konštanta (2,8 ~ 3,2) a tangens dielektrickej straty (0,002 ~ 0,008) a dielektrické vlastnosti verzus teplota a frekvencia elektromagnetických vĺn Zmeny ukazujú jedinečnú stabilitu (tj. majú širokopásmové pripojenie).
Polyaryletinyl (PAA) živice sú triedou vysoko účinných polymérov vytvorených adičnou polymeráciou etinyl aromatických uhľovodíkov. Je to ideálny materiál pre vláknami vystuženú abláciu odolnú vysoko uhlíkovú živicu a je široko používaný v kozmických materiáloch, ako sú trysky rakiet a dýzy raketových motorov.
Takzvaná vysoká teplota je relatívne povedané. Všeobecne je teplotná odolnosť kompozitného materiálu na báze živice o niečo horšia ako odolnosť kompozitných materiálov, ako sú materiály na báze kovu a keramiky. Najväčšie lákadlo kompozitných materiálov však spočíva v ich navrhovateľnosti. Vďaka rozumnému dizajnu a procesu formovania môžu rozvíjať svoje silné stránky a predchádzať slabostiam.
Žiadny materiál nie je dokonalý, nie je dokonalý, takže je čo vylepšovať. V budúcnosti so spoločným úsilím mnohých odborníkov vznikne viac nových materiálov a kompozitné materiály na báze polymérov budú určite hrať väčšiu rolu.
Technológia poháňa sociálny rozvoj a materiály menia svet!
Predchádzajúce:Listy CFRTP: ľahké, vysokopevnostné kompozity
