Memperkenalkan beberapa resin tahan suhu tinggi
2021-05-21
Dalam industri aeroangkasa, untuk memaksimumkan daya dukung yang terhad, pengawalan berat setiap komponen sangat ketat. Komposit berasaskan resin semakin banyak digunakan dalam bidang ini kerana sifat keseluruhannya yang sangat baik. Sebagai tambahan kepada keperluan yang sangat tinggi untuk sifat mekanik bahan, terdapat juga syarat yang tinggi untuk ketahanan suhu. Hari ini, Changganger memperkenalkan beberapa resin tahan suhu tinggi biasa.
Polyimide, nama Inggeris Polyimide (disebut sebagai PI), sejenis polimer yang mengandungi cincin imide (-CO-NH-CO-) di rantai utama. Ia adalah salah satu bahan polimer organik terbaik dengan prestasi menyeluruh yang tinggi. Ia mempunyai ketahanan suhu tinggi lebih dari 400 ° C, julat suhu penggunaan jangka panjang dari -200 hingga 300 ° C, tidak ada titik lebur yang jelas, prestasi penebat tinggi, pemalar dielektrik 3.0 pada 103 Hz, dan kehilangan dielektrik sahaja. 0.004 hingga 0.007, milik F hingga H.
Menurut struktur kimia unit berulang, polimida boleh dikelaskan kepada tiga jenis: alimatik, separa aromatik, dan polimida aromatik. Mengikut sifat terma, ia boleh dibahagikan kepada termimplastik dan termoset plastik.
Polytetrafluoroethylene, nama Inggerisnya adalah Poly tetra fluoroethylene, disingkat PTFE. Sekiranya anda tidak tahu banyak mengenai resin ini, anda mungkin sangat kenal dengan alias Teflon dan Teflon. Betul, ia adalah lapisan yang biasa digunakan pada kuali yang tidak melekat.
Bahan ini tahan terhadap asid dan basa dan pelbagai pelarut organik dan hampir tidak larut dalam semua pelarut. Pada masa yang sama, PTFE mempunyai ciri-ciri rintangan suhu tinggi, dan pekali geserannya sangat rendah, sehingga dapat digunakan sebagai pelincir dan ia juga merupakan lapisan yang ideal untuk membersihkan lapisan dalam paip air dengan mudah.
Titik leburnya setinggi 327 ° C, kestabilan jangka panjangnya boleh -180 ~ 250 ° C.
Polifenilena eter adalah plastik kejuruteraan berkekuatan tinggi yang dikembangkan pada tahun 1960-an. Namanya kimianya adalah poli 2,6-dimetil â € 1,4â fenil eter, PPO (Polifenilena Oksida) atau PPE (Polifeylena eter). Dikenali sebagai polifenilena oksida atau polifenilena eter.
Ia mempunyai ketahanan haba yang tinggi, suhu peralihan kaca 211 ° C, titik lebur 268 ° C, pemanasan hingga 330 ° C mempunyai kecenderungan untuk mengurai, semakin tinggi kandungan PPO, semakin baik rintangan haba, suhu distorsi panas dapat mencecah 190 ° C.
PPO tidak beracun, telus, dan berketumpatan rendah, dan mempunyai kekuatan mekanikal yang sangat baik, rintangan relaksasi tekanan, rintangan merayap, rintangan haba, rintangan air, ketahanan wap air, dan kestabilan dimensi. Ia mempunyai sifat elektrik yang baik dalam pelbagai suhu dan frekuensi. Kelemahan utama adalah aliran lebur yang lemah dan pemprosesan yang sukar. Sebilangan besar aplikasi praktikal adalah MPPO (campuran PPO atau aloi). Sebagai contoh, PPO yang diubahsuai PS dapat meningkatkan prestasi pemprosesan dengan banyak. Meningkatkan ketahanan retakan tekanan dan ketahanan hentaman, mengurangkan kos, dan hanya sedikit mengurangkan ketahanan haba dan kilauan.
Polifenilena sulfida adalah polifenilena sulfida, resin termoplastik dengan kumpulan fenilthio dalam rantai utama molekul, disingkat PPS dalam bahasa Inggeris. Polifenilena sulfida adalah polimer kristal.
Serat yang tidak ditarik mempunyai kawasan amorf yang besar (kristaliniti sekitar 5%), dan eksoterm penghabluran berlaku pada suhu 125 ° C, suhu peralihan kaca adalah 150 ° C; dan takat lebur ialah 281 ° C. Serat yang ditarik menghasilkan penghabluran separa semasa proses peregangan (meningkat hingga 30%), dan perlakuan haba serat yang ditarik pada suhu 130-230 ° C dapat meningkatkan kristalinitas menjadi 60-80 %. Oleh itu, serat yang ditarik tidak mempunyai peralihan kaca yang signifikan atau eksoterm kristalisasi dan mempunyai takat lebur 284 ° C.
Dengan peningkatan kristalinitas setelah peregangan tetapan haba, ketumpatan serat meningkat sesuai, dari 1.33g / cm³ sebelum regangan menjadi 1.34g / cm³ setelah regangan; selepas rawatan haba, ia boleh mencapai 1.38g / Cm³. Pengecutan acuan: 0.7% Suhu acuan: 300-330 ° C.
Suhu penyimpangan haba umumnya lebih besar daripada 260 darjah dan boleh digunakan dalam julat suhu 180 ~ 220 ° C. PPS adalah salah satu jenis tahan panas terbaik dalam plastik kejuruteraan.
Polyetheretherketone (Bahasa Inggeris poly-ether-ether-ketone, PEEK ringkas) adalah polimer tinggi yang terdiri daripada unit berulang yang mengandungi ikatan keton dan dua ikatan eter dalam struktur rantai utama, dan merupakan bahan polimer khas. Ia mempunyai sifat fizikokimia seperti ketahanan suhu tinggi dan ketahanan kakisan kimia. Ia adalah sejenis bahan polimer separa kristal dengan takat lebur 334 ° C, titik pelunakan 168 ° C dan kekuatan tegangan 132-148 MPa. Ia dapat digunakan sebagai bahan struktur tahan suhu tinggi dan bahan penebat elektrik. Bahan pengukuhan dapat disiapkan dengan mengkompaun dengan gentian kaca atau serat karbon. Sejenis polimer polyarylene eter yang diperoleh dengan pemeluwapan dengan fenol dihhidrat aromatik biasanya digunakan.
PEEK mempunyai ketahanan panas dan ketahanan suhu tinggi. Ia boleh digunakan dalam jangka masa yang lama pada suhu 250 ° C. Suhu seketika boleh mencapai 300 ° C. Ia mempunyai ketegaran tinggi, kestabilan dimensi dan pekali pengembangan linear yang kecil. Ia berdekatan dengan aluminium logam. PEEK mempunyai kestabilan kimia yang baik. Ia mempunyai ketahanan kakisan yang kuat terhadap asid, alkali dan hampir semua pelarut organik, dan mempunyai sifat tahan api dan tahan sinaran. PEEK mempunyai ketahanan yang sangat baik terhadap haus gelongsor dan kehausan, terutama pada suhu 250 ° C. Rintangan haus tinggi dan faktor geseran rendah; sebagai tambahan, PEEK mudah diekstrusi dan dicetak suntikan.
Bismaleimide (BMI) adalah jenis sistem resin lain yang berasal dari sistem resin polimida. Ia adalah sebatian dua fungsi dengan maleimide (MI) sebagai kumpulan akhir aktif. Kelancaran dan kebolehcetakan yang serupa dapat diproses dengan kaedah umum yang sama dengan resin epoksi, yang mengatasi kekurangan ketahanan haba resin epoksi yang agak rendah. Oleh itu, ia telah berkembang pesat dan digunakan secara meluas dalam dua dekad yang lalu. .
BMI mengandungi cincin benzena, cincin heterosiklik imide, dan ketumpatan pautan silang yang tinggi, sehingga produk yang disembuhkan mempunyai ketahanan panas yang sangat baik, dan Tgnya umumnya lebih dari 250 ° C, dan julat suhu penggunaan sekitar 177 ° C hingga 232 ° C. Etilenediamin dalam BMI alifatik adalah yang paling stabil, dan suhu penguraian termal (Td) akan menurun apabila bilangan kumpulan metilena meningkat. Td BMI aromatik umumnya lebih tinggi daripada BMI alifatik, yang mana 2,4. Td diaminobenzenes lebih tinggi daripada jenis lain. Selain itu, Td mempunyai hubungan erat dengan kepadatan pautan silang, dan Td meningkat dengan peningkatan kepadatan pautan silang dalam julat tertentu.
Resin Furan adalah istilah umum untuk resin yang dihasilkan dari sterol dan furfurals dengan cincin furan sebagai bahan mentah. Ia menyembuhkan kepada pepejal yang tidak larut dan tidak dapat larut di bawah tindakan asid kuat. Jenisnya adalah resin sterol, resin furfural, resin fluorenone, resin fluorenone- Formaldehid, dll.
Cincin ini adalah cincin furan
Bahan komposit bertetulang gentian kaca bahan tahan panas mempunyai ketahanan haba yang lebih tinggi daripada bahan komposit bertetulang gentian kaca fenolik umum, dan dapat digunakan untuk waktu yang lama sekitar 150 ° C.
Resin sianat adalah jenis baru resin termoset dengan dua atau lebih kumpulan fungsian sianat (-OCN) dalam struktur molekul yang dikembangkan pada tahun 1960-an. Struktur molekulnya adalah: NCO-R-OCN; cyanate ester Resin juga dipanggil resin triazine A, nama penuh bahasa Inggeris adalah resin Triazine A, resin TA, resin Cyanate, disingkat CE.
Cyanate ester CE mempunyai sifat mekanik suhu tinggi yang sangat baik, kekuatan lenturan yang lebih tinggi dan kekuatan tegangan daripada resin epoksi dua fungsi; penyerapan air yang sangat rendah (<1.5%); pengecutan acuan rendah, kestabilan dimensi yang baik; rintangan haba Sifat yang baik, suhu peralihan kaca 240 ~ 260 ° C, hingga 400 ° C, dapat disembuhkan pada suhu 170 ° C setelah pengubahsuaian; ketahanan terhadap haba dan kelembapan, tahan api, lekatan sangat baik, dan gentian kaca, serat karbon, gentian kuarza Bahan penguat seperti misai mempunyai sifat ikatan yang baik; sifat elektrik yang sangat baik, pemalar dielektrik yang sangat rendah (2.8 ~ 3.2) dan tangen kehilangan dielektrik (0.002 ~ 0.008), dan sifat dielektrik berbanding suhu dan frekuensi gelombang elektromagnetik Perubahan menunjukkan kestabilan yang unik (iaitu mempunyai jalur lebar).
Polyarylethynyl (PAA) resin adalah kelas polimer berprestasi tinggi yang dibentuk dengan penambahan polimerisasi hidrokarbon aromatik etinil. Ia adalah bahan yang ideal untuk resin karbon tinggi tahan ablasi yang diperkuat dengan serat, dan banyak digunakan dalam bahan aeroangkasa seperti muncung roket dan muncung mesin peluru berpandu.
Suhu tinggi yang disebut adalah relatif. Secara amnya, ketahanan suhu bahan komposit berasaskan resin sedikit lebih rendah daripada bahan komposit seperti bahan berasaskan logam dan berasaskan seramik. Walau bagaimanapun, tarikan terbesar bahan komposit terletak pada reka bentuknya. Melalui proses reka bentuk dan cetakan yang wajar, mereka dapat mengembangkan kekuatan dan menghindari kelemahan.
Tidak ada bahan yang sempurna, tidak sempurna, jadi ada ruang untuk diperbaiki. Di masa depan, dengan usaha bersama banyak pengamal, lebih banyak bahan baru akan muncul, dan bahan komposit berasaskan polimer tentunya akan memainkan peranan yang lebih besar.
Teknologi mendorong perkembangan sosial, dan bahan mengubah dunia!
Polyimide, nama Inggeris Polyimide (disebut sebagai PI), sejenis polimer yang mengandungi cincin imide (-CO-NH-CO-) di rantai utama. Ia adalah salah satu bahan polimer organik terbaik dengan prestasi menyeluruh yang tinggi. Ia mempunyai ketahanan suhu tinggi lebih dari 400 ° C, julat suhu penggunaan jangka panjang dari -200 hingga 300 ° C, tidak ada titik lebur yang jelas, prestasi penebat tinggi, pemalar dielektrik 3.0 pada 103 Hz, dan kehilangan dielektrik sahaja. 0.004 hingga 0.007, milik F hingga H.
Menurut struktur kimia unit berulang, polimida boleh dikelaskan kepada tiga jenis: alimatik, separa aromatik, dan polimida aromatik. Mengikut sifat terma, ia boleh dibahagikan kepada termimplastik dan termoset plastik.
Polytetrafluoroethylene, nama Inggerisnya adalah Poly tetra fluoroethylene, disingkat PTFE. Sekiranya anda tidak tahu banyak mengenai resin ini, anda mungkin sangat kenal dengan alias Teflon dan Teflon. Betul, ia adalah lapisan yang biasa digunakan pada kuali yang tidak melekat.
Bahan ini tahan terhadap asid dan basa dan pelbagai pelarut organik dan hampir tidak larut dalam semua pelarut. Pada masa yang sama, PTFE mempunyai ciri-ciri rintangan suhu tinggi, dan pekali geserannya sangat rendah, sehingga dapat digunakan sebagai pelincir dan ia juga merupakan lapisan yang ideal untuk membersihkan lapisan dalam paip air dengan mudah.
Titik leburnya setinggi 327 ° C, kestabilan jangka panjangnya boleh -180 ~ 250 ° C.
Polifenilena eter adalah plastik kejuruteraan berkekuatan tinggi yang dikembangkan pada tahun 1960-an. Namanya kimianya adalah poli 2,6-dimetil â € 1,4â fenil eter, PPO (Polifenilena Oksida) atau PPE (Polifeylena eter). Dikenali sebagai polifenilena oksida atau polifenilena eter.
Ia mempunyai ketahanan haba yang tinggi, suhu peralihan kaca 211 ° C, titik lebur 268 ° C, pemanasan hingga 330 ° C mempunyai kecenderungan untuk mengurai, semakin tinggi kandungan PPO, semakin baik rintangan haba, suhu distorsi panas dapat mencecah 190 ° C.
PPO tidak beracun, telus, dan berketumpatan rendah, dan mempunyai kekuatan mekanikal yang sangat baik, rintangan relaksasi tekanan, rintangan merayap, rintangan haba, rintangan air, ketahanan wap air, dan kestabilan dimensi. Ia mempunyai sifat elektrik yang baik dalam pelbagai suhu dan frekuensi. Kelemahan utama adalah aliran lebur yang lemah dan pemprosesan yang sukar. Sebilangan besar aplikasi praktikal adalah MPPO (campuran PPO atau aloi). Sebagai contoh, PPO yang diubahsuai PS dapat meningkatkan prestasi pemprosesan dengan banyak. Meningkatkan ketahanan retakan tekanan dan ketahanan hentaman, mengurangkan kos, dan hanya sedikit mengurangkan ketahanan haba dan kilauan.
Polifenilena sulfida adalah polifenilena sulfida, resin termoplastik dengan kumpulan fenilthio dalam rantai utama molekul, disingkat PPS dalam bahasa Inggeris. Polifenilena sulfida adalah polimer kristal.
Serat yang tidak ditarik mempunyai kawasan amorf yang besar (kristaliniti sekitar 5%), dan eksoterm penghabluran berlaku pada suhu 125 ° C, suhu peralihan kaca adalah 150 ° C; dan takat lebur ialah 281 ° C. Serat yang ditarik menghasilkan penghabluran separa semasa proses peregangan (meningkat hingga 30%), dan perlakuan haba serat yang ditarik pada suhu 130-230 ° C dapat meningkatkan kristalinitas menjadi 60-80 %. Oleh itu, serat yang ditarik tidak mempunyai peralihan kaca yang signifikan atau eksoterm kristalisasi dan mempunyai takat lebur 284 ° C.
Dengan peningkatan kristalinitas setelah peregangan tetapan haba, ketumpatan serat meningkat sesuai, dari 1.33g / cm³ sebelum regangan menjadi 1.34g / cm³ setelah regangan; selepas rawatan haba, ia boleh mencapai 1.38g / Cm³. Pengecutan acuan: 0.7% Suhu acuan: 300-330 ° C.
Suhu penyimpangan haba umumnya lebih besar daripada 260 darjah dan boleh digunakan dalam julat suhu 180 ~ 220 ° C. PPS adalah salah satu jenis tahan panas terbaik dalam plastik kejuruteraan.
Polyetheretherketone (Bahasa Inggeris poly-ether-ether-ketone, PEEK ringkas) adalah polimer tinggi yang terdiri daripada unit berulang yang mengandungi ikatan keton dan dua ikatan eter dalam struktur rantai utama, dan merupakan bahan polimer khas. Ia mempunyai sifat fizikokimia seperti ketahanan suhu tinggi dan ketahanan kakisan kimia. Ia adalah sejenis bahan polimer separa kristal dengan takat lebur 334 ° C, titik pelunakan 168 ° C dan kekuatan tegangan 132-148 MPa. Ia dapat digunakan sebagai bahan struktur tahan suhu tinggi dan bahan penebat elektrik. Bahan pengukuhan dapat disiapkan dengan mengkompaun dengan gentian kaca atau serat karbon. Sejenis polimer polyarylene eter yang diperoleh dengan pemeluwapan dengan fenol dihhidrat aromatik biasanya digunakan.
PEEK mempunyai ketahanan panas dan ketahanan suhu tinggi. Ia boleh digunakan dalam jangka masa yang lama pada suhu 250 ° C. Suhu seketika boleh mencapai 300 ° C. Ia mempunyai ketegaran tinggi, kestabilan dimensi dan pekali pengembangan linear yang kecil. Ia berdekatan dengan aluminium logam. PEEK mempunyai kestabilan kimia yang baik. Ia mempunyai ketahanan kakisan yang kuat terhadap asid, alkali dan hampir semua pelarut organik, dan mempunyai sifat tahan api dan tahan sinaran. PEEK mempunyai ketahanan yang sangat baik terhadap haus gelongsor dan kehausan, terutama pada suhu 250 ° C. Rintangan haus tinggi dan faktor geseran rendah; sebagai tambahan, PEEK mudah diekstrusi dan dicetak suntikan.
Bismaleimide (BMI) adalah jenis sistem resin lain yang berasal dari sistem resin polimida. Ia adalah sebatian dua fungsi dengan maleimide (MI) sebagai kumpulan akhir aktif. Kelancaran dan kebolehcetakan yang serupa dapat diproses dengan kaedah umum yang sama dengan resin epoksi, yang mengatasi kekurangan ketahanan haba resin epoksi yang agak rendah. Oleh itu, ia telah berkembang pesat dan digunakan secara meluas dalam dua dekad yang lalu. .
BMI mengandungi cincin benzena, cincin heterosiklik imide, dan ketumpatan pautan silang yang tinggi, sehingga produk yang disembuhkan mempunyai ketahanan panas yang sangat baik, dan Tgnya umumnya lebih dari 250 ° C, dan julat suhu penggunaan sekitar 177 ° C hingga 232 ° C. Etilenediamin dalam BMI alifatik adalah yang paling stabil, dan suhu penguraian termal (Td) akan menurun apabila bilangan kumpulan metilena meningkat. Td BMI aromatik umumnya lebih tinggi daripada BMI alifatik, yang mana 2,4. Td diaminobenzenes lebih tinggi daripada jenis lain. Selain itu, Td mempunyai hubungan erat dengan kepadatan pautan silang, dan Td meningkat dengan peningkatan kepadatan pautan silang dalam julat tertentu.
Resin Furan adalah istilah umum untuk resin yang dihasilkan dari sterol dan furfurals dengan cincin furan sebagai bahan mentah. Ia menyembuhkan kepada pepejal yang tidak larut dan tidak dapat larut di bawah tindakan asid kuat. Jenisnya adalah resin sterol, resin furfural, resin fluorenone, resin fluorenone- Formaldehid, dll.
Cincin ini adalah cincin furan
Bahan komposit bertetulang gentian kaca bahan tahan panas mempunyai ketahanan haba yang lebih tinggi daripada bahan komposit bertetulang gentian kaca fenolik umum, dan dapat digunakan untuk waktu yang lama sekitar 150 ° C.
Resin sianat adalah jenis baru resin termoset dengan dua atau lebih kumpulan fungsian sianat (-OCN) dalam struktur molekul yang dikembangkan pada tahun 1960-an. Struktur molekulnya adalah: NCO-R-OCN; cyanate ester Resin juga dipanggil resin triazine A, nama penuh bahasa Inggeris adalah resin Triazine A, resin TA, resin Cyanate, disingkat CE.
Cyanate ester CE mempunyai sifat mekanik suhu tinggi yang sangat baik, kekuatan lenturan yang lebih tinggi dan kekuatan tegangan daripada resin epoksi dua fungsi; penyerapan air yang sangat rendah (<1.5%); pengecutan acuan rendah, kestabilan dimensi yang baik; rintangan haba Sifat yang baik, suhu peralihan kaca 240 ~ 260 ° C, hingga 400 ° C, dapat disembuhkan pada suhu 170 ° C setelah pengubahsuaian; ketahanan terhadap haba dan kelembapan, tahan api, lekatan sangat baik, dan gentian kaca, serat karbon, gentian kuarza Bahan penguat seperti misai mempunyai sifat ikatan yang baik; sifat elektrik yang sangat baik, pemalar dielektrik yang sangat rendah (2.8 ~ 3.2) dan tangen kehilangan dielektrik (0.002 ~ 0.008), dan sifat dielektrik berbanding suhu dan frekuensi gelombang elektromagnetik Perubahan menunjukkan kestabilan yang unik (iaitu mempunyai jalur lebar).
Polyarylethynyl (PAA) resin adalah kelas polimer berprestasi tinggi yang dibentuk dengan penambahan polimerisasi hidrokarbon aromatik etinil. Ia adalah bahan yang ideal untuk resin karbon tinggi tahan ablasi yang diperkuat dengan serat, dan banyak digunakan dalam bahan aeroangkasa seperti muncung roket dan muncung mesin peluru berpandu.
Suhu tinggi yang disebut adalah relatif. Secara amnya, ketahanan suhu bahan komposit berasaskan resin sedikit lebih rendah daripada bahan komposit seperti bahan berasaskan logam dan berasaskan seramik. Walau bagaimanapun, tarikan terbesar bahan komposit terletak pada reka bentuknya. Melalui proses reka bentuk dan cetakan yang wajar, mereka dapat mengembangkan kekuatan dan menghindari kelemahan.
Tidak ada bahan yang sempurna, tidak sempurna, jadi ada ruang untuk diperbaiki. Di masa depan, dengan usaha bersama banyak pengamal, lebih banyak bahan baru akan muncul, dan bahan komposit berasaskan polimer tentunya akan memainkan peranan yang lebih besar.
Teknologi mendorong perkembangan sosial, dan bahan mengubah dunia!
