Представете няколко устойчиви на висока температура смоли
2021-05-21
В авиокосмическата индустрия, за да се максимизира ограничената товароносимост, контролът на теглото на всеки компонент е много строг. Композитите на основата на смола се използват все по-често в тази област поради отличните им общи свойства. В допълнение към много високите изисквания за механичните свойства на материала, има и високи изисквания за устойчивост на температура. Днес Changganger представя няколко често срещани смоли, устойчиви на висока температура.
Полиимид, английско име Полиимид (наричан PI), вид полимер, съдържащ имиден пръстен (-CO-NH-CO-) в основната верига. Това е един от най-добрите органични полимерни материали с високо цялостно представяне. Той има устойчивост на висока температура от над 400 ° C, дългосрочен температурен диапазон от -200 до 300 ° C, без очевидна точка на топене, висока ефективност на изолация, диелектрична константа от 3,0 при 103 Hz и само диелектрични загуби. 0,004 до 0,007, принадлежащи на F до H.
Според химическата структура на повтарящата се единица полиимидът може да бъде класифициран в три вида: алифатен, полуароматен и ароматен полиимид. Според термичните свойства той може да бъде разделен на термопластични и термореактивни полиимиди.
Политетрафлуоретилен, английското име е Poly tetra fluoroethylene, съкратено като PTFE. Ако не знаете много за тази смола, можете да сте добре запознати с псевдонимите Teflon и Teflon. Точно така, това е покритието, което обикновено се използва на незалепващи тигани.
Този материал е устойчив на киселини и основи и на различни органични разтворители и е почти неразтворим във всички разтворители. В същото време PTFE има характеристиките на устойчивост на висока температура, а коефициентът му на триене е изключително нисък, така че може да се използва като смазка и освен това е идеално покритие за лесно почистване на вътрешния слой на водопроводните тръби.
Точката му на топене достига 327 ° C, дългосрочната му стабилност може да бъде -180 ~ 250 ° C.
Полифениленовият етер е високоякостна инженерна пластмаса, разработена през 60-те години. Химичното му наименование е поли 2,6 - диметил - 1,4 - фенил етер, РРО (полифениленов оксид) или ЛПС (полифениленов етер). Известен като полифенилен оксид или полифенилен етер.
Той има висока устойчивост на топлина, температура на стъклен преход от 211 ° C, точка на топене от 268 ° C, нагряване до 330 ° C има тенденция да се разлага, колкото по-високо е съдържанието на РРО, толкова по-добра е устойчивостта на топлина, температурата на изкривяване на топлината може достигне 190 ° C.
PPO е нетоксичен, прозрачен и относително ниска плътност и има отлична механична якост, устойчивост на релаксация на напрежение, устойчивост на пълзене, устойчивост на топлина, водоустойчивост, устойчивост на водни пари и стабилност на размерите. Притежава добри електрически свойства в широк диапазон от температури и честота. Основните недостатъци са слаб поток на стопилката и трудна обработка. Повечето практически приложения са MPPO (PPO смеси или сплави). Например, PS модифицираният PPO може значително да подобри производителността на обработката. Подобрява устойчивостта на пукнатини и удари, намалява разходите и само леко намалява топлоустойчивостта и гланца.
Полифенилен сулфидът е полифенилен сулфид, термопластична смола с фенилтио група в основната верига на молекулата, съкратено като PPS на английски. Полифенилен сулфидът е кристален полимер.
Неразтегленото влакно има голяма аморфна област (кристалност около 5%) и екзотермия на кристализация се появява при 125 ° C, температурата на стъклен преход е 150 ° C; и точката на топене е 281 ° C. Изтегленото влакно произвежда частична кристализация по време на процеса на разтягане (увеличено до 30%), а топлинната обработка на изтегленото влакно при температура 130-230 ° C може да увеличи кристалността до 60-80 %. Следователно изтегленото влакно няма значителен преход на стъкло или екзотермия на кристализация и има точка на топене 284 ° C.
С увеличаването на кристалността след нагряване на опъване, плътността на влакното се увеличава съответно, от 1,33 g / cm³ преди разтягане до 1,34 g / cm³ след разтягане; след термична обработка може да достигне 1,38g / Cm³. Свиване при формоване: 0.7% Температура на формоване: 300-330 ° C.
Температурата на изкривяване на топлината обикновено е по-голяма от 260 градуса и може да се използва в температурния диапазон от 180 ~ 220 ° C. PPS е един от най-добрите топлоустойчиви разновидности в инженерните пластмаси.
Полиетеретеркетонът (на английски poly-ether-ether-ketone, накратко PEEK) е високополимерен, съставен от повтаряща се единица, съдържаща кетонна връзка и две етерни връзки в основната верижна структура, и е специален полимерен материал. Притежава физикохимични свойства като устойчивост на висока температура и устойчивост на химическа корозия. Това е вид полукристален полимерен материал с точка на топене 334 ° C, точка на омекване 168 ° C и якост на опън 132-148 MPa. Може да се използва като устойчив на висока температура структурен материал и електроизолационен материал. Подсилващият материал може да се приготви чрез смесване със стъклени влакна или въглеродни влакна. Обикновено се използва вид полиарилен етерен полимер, получен чрез кондензация с ароматен двувалентен фенол.
PEEK има отлична топлоустойчивост и устойчивост на висока температура. Може да се използва дълго време при 250 ° C. Моментната температура може да достигне 300 ° C. Има висока твърдост, стабилност на размерите и малък коефициент на линейно разширение. Той е близо до металния алуминий. PEEK има добра химическа стабилност. Има силна устойчивост на корозия на киселини, основи и почти всички органични разтворители и има свойствата на забавител на горенето и устойчивост на радиация. PEEK има отлична устойчивост на плъзгащо износване и износване, особено при 250 ° C. Висока износоустойчивост и нисък коефициент на триене; в допълнение, PEEK е лесен за екструдиране и шприцоване.
Бисмалеймидът (ИТМ) е друг вид смолиста система, получена от полиимидна смолна система. Това е бифункционално съединение с малеимид (MI) като активна крайна група. Подобна течливост и способност за формоване могат да бъдат обработени по същия общ метод като епоксидната смола, който преодолява недостатъците на относително ниската топлоустойчивост на епоксидната смола. Следователно той е бързо развит и широко използван през последните две десетилетия. .
ИТМ съдържа бензенов пръстен, имиден хетероцикличен пръстен и висока плътност на омрежване, така че втвърденият продукт има отлична топлоустойчивост, а неговият Tg обикновено е над 250 ° C, а температурният диапазон на употреба е около 177 ° C до 232 ° C. Етилендиаминът в алифатния ИТМ е най-стабилен и температурата на термично разлагане (Td) ще намалява с увеличаване на броя на метиленовите групи. Td на ароматния ИТМ обикновено е по-висок от този на алифатния ИТМ, от които 2,4. Td на диаминобензолите е по-висок от другите видове. В допълнение, Td има тясна връзка с плътността на омрежената връзка и Td се увеличава с увеличаването на плътността на омрежената връзка в определен диапазон.
Фурановата смола е общ термин за смоли, произведени от стероли и фурфурали с фуранови пръстени като суровини. Втвърдява се до неразтворими и нетопими твърди вещества под действието на силни киселини. Видовете са стеролови смоли, фурфуролни смоли, флуоренонови смоли, флуоренон-формалдехидни смоли и др.
Този пръстен е пръстенът на фурана
Топлоустойчивият материал, подсилен със стъклени влакна, композитен материал има по-висока топлоустойчивост от общия подсилен с фенолни стъклени влакна композитен материал и може да се използва дълго време при около 150 ° C.
Цианатната смола е нов вид термореактивна смола с две или повече цианатни функционални групи (-OCN) в молекулярната структура, разработена през 60-те години. Неговата молекулярна структура е: NCO-R-OCN; цианат естер смола се нарича още триазин А смола, пълното име на английски е смола триазин А, смола ТА, смола цианат, съкратено като CE.
Цианатният естер CE има отлични механични свойства при висока температура, по-висока якост на огъване и якост на опън от бифункционалната епоксидна смола; много ниска абсорбция на вода (<1,5%); ниско свиване при отливане, добра стабилност на размерите; топлоустойчивост Добри свойства, температура на стъкло преминаване от 240 ~ 260 ° C, до 400 ° C, може да се втвърди при 170 ° C след модификация; устойчивост на топлина и влага, забавяне на пламъка, адхезия е много добра, а стъклените влакна, въглеродните влакна, кварцовите влакна Подсилващи материали като мустаци имат добри свързващи свойства; отлични електрически свойства, изключително ниска диелектрична константа (2,8 ~ 3,2) и тангенс на диелектричните загуби (0,002 ~ 0,008) и диелектрични свойства спрямо температурата и честотата на електромагнитните вълни Промените показват уникална стабилност (т.е. имат широколентов достъп).
Полиарилетинил (PAA) смолите са клас високоефективни полимери, образувани чрез добавена полимеризация на етинил ароматни въглеводороди. Това е идеален материал за подсилени с влакна аблационни устойчиви високоуглеродни смоли и се използва широко в космическите материали като ракетни дюзи и дюзи на ракетни двигатели.
Така наречената висока температура е относително казана. По принцип температурната устойчивост на композитния материал на основата на смола е малко по-ниска от тази на композитните материали като материали на метална и керамична основа. Въпреки това, най-голямото привличане на композитни материали се крие в тяхната обозначимост. Чрез разумен дизайн и процес на формоване те могат да развият своите силни страни и да избегнат слабостите.
Нито един материал не е перфектен, не е перфектен, така че има място за подобрения. В бъдеще със съвместните усилия на много практикуващи ще се появят повече нови материали и композитните материали на полимерна основа със сигурност ще играят по-голяма роля.
Технологиите движат социалното развитие, а материалите променят света!
Полиимид, английско име Полиимид (наричан PI), вид полимер, съдържащ имиден пръстен (-CO-NH-CO-) в основната верига. Това е един от най-добрите органични полимерни материали с високо цялостно представяне. Той има устойчивост на висока температура от над 400 ° C, дългосрочен температурен диапазон от -200 до 300 ° C, без очевидна точка на топене, висока ефективност на изолация, диелектрична константа от 3,0 при 103 Hz и само диелектрични загуби. 0,004 до 0,007, принадлежащи на F до H.
Според химическата структура на повтарящата се единица полиимидът може да бъде класифициран в три вида: алифатен, полуароматен и ароматен полиимид. Според термичните свойства той може да бъде разделен на термопластични и термореактивни полиимиди.
Политетрафлуоретилен, английското име е Poly tetra fluoroethylene, съкратено като PTFE. Ако не знаете много за тази смола, можете да сте добре запознати с псевдонимите Teflon и Teflon. Точно така, това е покритието, което обикновено се използва на незалепващи тигани.
Този материал е устойчив на киселини и основи и на различни органични разтворители и е почти неразтворим във всички разтворители. В същото време PTFE има характеристиките на устойчивост на висока температура, а коефициентът му на триене е изключително нисък, така че може да се използва като смазка и освен това е идеално покритие за лесно почистване на вътрешния слой на водопроводните тръби.
Точката му на топене достига 327 ° C, дългосрочната му стабилност може да бъде -180 ~ 250 ° C.
Полифениленовият етер е високоякостна инженерна пластмаса, разработена през 60-те години. Химичното му наименование е поли 2,6 - диметил - 1,4 - фенил етер, РРО (полифениленов оксид) или ЛПС (полифениленов етер). Известен като полифенилен оксид или полифенилен етер.
Той има висока устойчивост на топлина, температура на стъклен преход от 211 ° C, точка на топене от 268 ° C, нагряване до 330 ° C има тенденция да се разлага, колкото по-високо е съдържанието на РРО, толкова по-добра е устойчивостта на топлина, температурата на изкривяване на топлината може достигне 190 ° C.
PPO е нетоксичен, прозрачен и относително ниска плътност и има отлична механична якост, устойчивост на релаксация на напрежение, устойчивост на пълзене, устойчивост на топлина, водоустойчивост, устойчивост на водни пари и стабилност на размерите. Притежава добри електрически свойства в широк диапазон от температури и честота. Основните недостатъци са слаб поток на стопилката и трудна обработка. Повечето практически приложения са MPPO (PPO смеси или сплави). Например, PS модифицираният PPO може значително да подобри производителността на обработката. Подобрява устойчивостта на пукнатини и удари, намалява разходите и само леко намалява топлоустойчивостта и гланца.
Полифенилен сулфидът е полифенилен сулфид, термопластична смола с фенилтио група в основната верига на молекулата, съкратено като PPS на английски. Полифенилен сулфидът е кристален полимер.
Неразтегленото влакно има голяма аморфна област (кристалност около 5%) и екзотермия на кристализация се появява при 125 ° C, температурата на стъклен преход е 150 ° C; и точката на топене е 281 ° C. Изтегленото влакно произвежда частична кристализация по време на процеса на разтягане (увеличено до 30%), а топлинната обработка на изтегленото влакно при температура 130-230 ° C може да увеличи кристалността до 60-80 %. Следователно изтегленото влакно няма значителен преход на стъкло или екзотермия на кристализация и има точка на топене 284 ° C.
С увеличаването на кристалността след нагряване на опъване, плътността на влакното се увеличава съответно, от 1,33 g / cm³ преди разтягане до 1,34 g / cm³ след разтягане; след термична обработка може да достигне 1,38g / Cm³. Свиване при формоване: 0.7% Температура на формоване: 300-330 ° C.
Температурата на изкривяване на топлината обикновено е по-голяма от 260 градуса и може да се използва в температурния диапазон от 180 ~ 220 ° C. PPS е един от най-добрите топлоустойчиви разновидности в инженерните пластмаси.
Полиетеретеркетонът (на английски poly-ether-ether-ketone, накратко PEEK) е високополимерен, съставен от повтаряща се единица, съдържаща кетонна връзка и две етерни връзки в основната верижна структура, и е специален полимерен материал. Притежава физикохимични свойства като устойчивост на висока температура и устойчивост на химическа корозия. Това е вид полукристален полимерен материал с точка на топене 334 ° C, точка на омекване 168 ° C и якост на опън 132-148 MPa. Може да се използва като устойчив на висока температура структурен материал и електроизолационен материал. Подсилващият материал може да се приготви чрез смесване със стъклени влакна или въглеродни влакна. Обикновено се използва вид полиарилен етерен полимер, получен чрез кондензация с ароматен двувалентен фенол.
PEEK има отлична топлоустойчивост и устойчивост на висока температура. Може да се използва дълго време при 250 ° C. Моментната температура може да достигне 300 ° C. Има висока твърдост, стабилност на размерите и малък коефициент на линейно разширение. Той е близо до металния алуминий. PEEK има добра химическа стабилност. Има силна устойчивост на корозия на киселини, основи и почти всички органични разтворители и има свойствата на забавител на горенето и устойчивост на радиация. PEEK има отлична устойчивост на плъзгащо износване и износване, особено при 250 ° C. Висока износоустойчивост и нисък коефициент на триене; в допълнение, PEEK е лесен за екструдиране и шприцоване.
Бисмалеймидът (ИТМ) е друг вид смолиста система, получена от полиимидна смолна система. Това е бифункционално съединение с малеимид (MI) като активна крайна група. Подобна течливост и способност за формоване могат да бъдат обработени по същия общ метод като епоксидната смола, който преодолява недостатъците на относително ниската топлоустойчивост на епоксидната смола. Следователно той е бързо развит и широко използван през последните две десетилетия. .
ИТМ съдържа бензенов пръстен, имиден хетероцикличен пръстен и висока плътност на омрежване, така че втвърденият продукт има отлична топлоустойчивост, а неговият Tg обикновено е над 250 ° C, а температурният диапазон на употреба е около 177 ° C до 232 ° C. Етилендиаминът в алифатния ИТМ е най-стабилен и температурата на термично разлагане (Td) ще намалява с увеличаване на броя на метиленовите групи. Td на ароматния ИТМ обикновено е по-висок от този на алифатния ИТМ, от които 2,4. Td на диаминобензолите е по-висок от другите видове. В допълнение, Td има тясна връзка с плътността на омрежената връзка и Td се увеличава с увеличаването на плътността на омрежената връзка в определен диапазон.
Фурановата смола е общ термин за смоли, произведени от стероли и фурфурали с фуранови пръстени като суровини. Втвърдява се до неразтворими и нетопими твърди вещества под действието на силни киселини. Видовете са стеролови смоли, фурфуролни смоли, флуоренонови смоли, флуоренон-формалдехидни смоли и др.
Този пръстен е пръстенът на фурана
Топлоустойчивият материал, подсилен със стъклени влакна, композитен материал има по-висока топлоустойчивост от общия подсилен с фенолни стъклени влакна композитен материал и може да се използва дълго време при около 150 ° C.
Цианатната смола е нов вид термореактивна смола с две или повече цианатни функционални групи (-OCN) в молекулярната структура, разработена през 60-те години. Неговата молекулярна структура е: NCO-R-OCN; цианат естер смола се нарича още триазин А смола, пълното име на английски е смола триазин А, смола ТА, смола цианат, съкратено като CE.
Цианатният естер CE има отлични механични свойства при висока температура, по-висока якост на огъване и якост на опън от бифункционалната епоксидна смола; много ниска абсорбция на вода (<1,5%); ниско свиване при отливане, добра стабилност на размерите; топлоустойчивост Добри свойства, температура на стъкло преминаване от 240 ~ 260 ° C, до 400 ° C, може да се втвърди при 170 ° C след модификация; устойчивост на топлина и влага, забавяне на пламъка, адхезия е много добра, а стъклените влакна, въглеродните влакна, кварцовите влакна Подсилващи материали като мустаци имат добри свързващи свойства; отлични електрически свойства, изключително ниска диелектрична константа (2,8 ~ 3,2) и тангенс на диелектричните загуби (0,002 ~ 0,008) и диелектрични свойства спрямо температурата и честотата на електромагнитните вълни Промените показват уникална стабилност (т.е. имат широколентов достъп).
Полиарилетинил (PAA) смолите са клас високоефективни полимери, образувани чрез добавена полимеризация на етинил ароматни въглеводороди. Това е идеален материал за подсилени с влакна аблационни устойчиви високоуглеродни смоли и се използва широко в космическите материали като ракетни дюзи и дюзи на ракетни двигатели.
Така наречената висока температура е относително казана. По принцип температурната устойчивост на композитния материал на основата на смола е малко по-ниска от тази на композитните материали като материали на метална и керамична основа. Въпреки това, най-голямото привличане на композитни материали се крие в тяхната обозначимост. Чрез разумен дизайн и процес на формоване те могат да развият своите силни страни и да избегнат слабостите.
Нито един материал не е перфектен, не е перфектен, така че има място за подобрения. В бъдеще със съвместните усилия на много практикуващи ще се появят повече нови материали и композитните материали на полимерна основа със сигурност ще играят по-голяма роля.
Технологиите движат социалното развитие, а материалите променят света!
