Wprowadź kilka żywic odpornych na wysokie temperatury

- 2021-05-21-

W przemyśle lotniczym, aby zmaksymalizować ograniczoną nośność, kontrola wagi każdego elementu jest bardzo rygorystyczna. Kompozyty na bazie żywic są coraz częściej stosowane w tej dziedzinie ze względu na ich doskonałe ogólne właściwości. Oprócz bardzo wysokich wymagań dotyczących właściwości mechanicznych materiału, istnieją również wysokie wymagania dotyczące odporności na temperaturę. Dzisiaj Changganger wprowadza kilka popularnych żywic odpornych na wysokie temperatury.

Poliimid, angielska nazwa Poliimid (określany jako PI), rodzaj polimeru zawierającego pierścień imidowy (-CO-NH-CO-) w głównym łańcuchu. Jest to jeden z najlepszych organicznych materiałów polimerowych o wysokiej wszechstronnej wydajności. Charakteryzuje się odpornością na wysokie temperatury przekraczającą 400 °C, długotrwałym zakresem temperatur użytkowania od -200 do 300 °C, brakiem oczywistej temperatury topnienia, wysoką wydajnością izolacji, stałą dielektryczną 3,0 przy 103 Hz i tylko stratą dielektryczną. 0,004 do 0,007, należące do F do H.

Zgodnie ze strukturą chemiczną powtarzającej się jednostki, poliimid można podzielić na trzy typy: poliimid alifatyczny, półaromatyczny i aromatyczny. Ze względu na właściwości termiczne można go podzielić na termoplastyczne i termoutwardzalne poliimidy.

Politetrafluoroetylen, angielska nazwa to Politetrafluoroetylen, w skrócie PTFE. Jeśli nie wiesz zbyt wiele o tej żywicy, możesz być dobrze zaznajomiony z pseudonimami Teflon i Teflon. Zgadza się, to powłoka powszechnie stosowana na patelniach z powłoką zapobiegającą przywieraniu.

Materiał ten jest odporny na kwasy i zasady oraz na różne rozpuszczalniki organiczne i jest prawie nierozpuszczalny we wszystkich rozpuszczalnikach. Jednocześnie PTFE charakteryzuje się odpornością na wysokie temperatury, a jego współczynnik tarcia jest niezwykle niski, dzięki czemu może być stosowany jako środek poślizgowy, a także stanowi idealną powłokę ułatwiającą czyszczenie wewnętrznej warstwy rur wodociągowych.

Jego temperatura topnienia wynosi aż 327 ° C, jego długoterminowa stabilność może wynosić -180 ~ 250 ° C.

Eter polifenylenu to wysokowytrzymałe tworzywo konstrukcyjne opracowane w latach 60. XX wieku. Jego nazwa chemiczna to poli 2,6-dimetylo-1,4-fenyloeter, PPO (tlenek polifenylenu) lub PPE (eter polifenylenu). Znany jako tlenek polifenylenu lub eter polifenylenu.

Posiada wysoką odporność termiczną, temperatura zeszklenia 211 °C, temperatura topnienia 268 °C, podgrzanie do 330°C ma tendencję do rozkładu, im wyższa zawartość PPO, tym lepsza odporność cieplna, temperatura odkształcenia cieplnego może osiągnąć 190 ° C

PPO jest nietoksyczny, przezroczysty i ma stosunkowo niską gęstość i ma doskonałą wytrzymałość mechaniczną, odporność na relaksację naprężeń, odporność na pełzanie, odporność na ciepło, wodoodporność, odporność na parę wodną i stabilność wymiarową. Posiada dobre właściwości elektryczne w szerokim zakresie temperatur i częstotliwości. Głównymi wadami są słabe płynięcie stopu i trudne przetwarzanie. Większość praktycznych zastosowań to MPPO (mieszanki lub stopy PPO). Na przykład PPO zmodyfikowany PS może znacznie poprawić wydajność przetwarzania. Poprawia odporność na pękanie naprężeniowe i udarność, obniża koszty i tylko nieznacznie zmniejsza odporność na ciepło i połysk.

Siarczek polifenylenu to siarczek polifenylenu, żywica termoplastyczna z grupą fenylotio w głównym łańcuchu cząsteczki, w skrócie PPS w języku angielskim. Siarczek polifenylenu jest polimerem krystalicznym.

Nieciągnione włókno ma duży obszar amorficzny (krystaliczność około 5%), a egzoterma krystalizacji występuje w 125°C, temperatura zeszklenia wynosi 150°C; a temperatura topnienia 281°C. Rozciągnięte włókno powoduje częściową krystalizację podczas procesu rozciągania (wzrost do 30%), a obróbka cieplna rozciągniętego włókna w temperaturze 130-230 °C może zwiększyć krystaliczność do 60-80 %. Dlatego wyciągane włókno nie ma znaczącej przemiany szklistej ani egzotermy krystalizacji i ma temperaturę topnienia 284°C.

Wraz ze wzrostem krystaliczności po rozciąganiu, stabilizacja termiczna, gęstość włókna odpowiednio wzrasta, od 1,33g/cm3 przed rozciąganiem do 1,34g/cm3 po rozciąganiu; po obróbce cieplnej może osiągnąć 1,38 g / cm³. Skurcz formowania: 0,7% Temperatura formowania: 300-330 °C.

Temperatura odkształcenia cieplnego jest na ogół większa niż 260 stopni i może być stosowana w zakresie temperatur 180~220 °C. PPS to jedna z najlepszych odmian żaroodpornych w konstrukcyjnych tworzywach sztucznych.

Polieteroeteroketon (ang. poly-ether-ether-keton, w skrócie PEEK) to wysoki polimer składający się z powtarzającej się jednostki zawierającej wiązanie ketonowe i dwa wiązania eterowe w strukturze głównego łańcucha i jest specjalnym materiałem polimerowym. Posiada właściwości fizykochemiczne, takie jak odporność na wysoką temperaturę i odporność na korozję chemiczną. Jest to rodzaj półkrystalicznego materiału polimerowego o temperaturze topnienia 334 ° C, temperaturze mięknienia 168° C i wytrzymałości na rozciąganie 132-148 MPa. Może być stosowany jako materiał konstrukcyjny odporny na wysokie temperatury i materiał elektroizolacyjny. Materiał wzmacniający można przygotować przez mieszanie z włóknem szklanym lub włóknem węglowym. Ogólnie stosuje się rodzaj polimeru poliarylenoeterowego otrzymanego przez kondensację z aromatycznym dwuwodorotlenowym fenolem.

PEEK ma doskonałą odporność na ciepło i wysoką temperaturę. Może być używany przez długi czas w 250 °C. Chwilowa temperatura może osiągnąć 300 °C. Charakteryzuje się dużą sztywnością, stabilnością wymiarową i małym współczynnikiem rozszerzalności liniowej. Jest zbliżony do metalowego aluminium. PEEK ma dobrą stabilność chemiczną. Ma silną odporność na korozję na kwasy, zasady i prawie wszystkie rozpuszczalniki organiczne oraz ma właściwości zmniejszające palność i odporność na promieniowanie. PEEK ma doskonałą odporność na zużycie ślizgowe i frettingowe, zwłaszcza w temperaturze 250°C. Wysoka odporność na zużycie i niski współczynnik tarcia; ponadto PEEK jest łatwy do wytłaczania i formowania wtryskowego.

Bismaleimid (BMI) to inny rodzaj systemu żywicy pochodzącej z systemu żywic poliimidowych. Jest to dwufunkcyjny związek z maleimidem (MI) jako aktywną grupą końcową. Podobną płynność i formowalność można przetwarzać tą samą ogólną metodą co żywica epoksydowa, co przezwycięża wady stosunkowo niskiej odporności cieplnej żywicy epoksydowej. Dlatego został szybko opracowany i szeroko stosowany w ciągu ostatnich dwóch dekad. .

BMI zawiera pierścień benzenowy, imidowy pierścień heterocykliczny oraz wysoką gęstość usieciowania, dzięki czemu utwardzony produkt ma doskonałą odporność na ciepło, a jego Tg wynosi na ogół ponad 250°C, a zakres temperatur użytkowania wynosi około 177°C do 232 Etylenodiamina w alifatycznym BMI jest najbardziej stabilna, a temperatura rozkładu termicznego (Td) będzie spadać wraz ze wzrostem liczby grup metylenowych. Td aromatycznego BMI jest na ogół wyższa niż alifatycznego BMI, z czego 2,4. Td diaminobenzenów jest wyższa niż w przypadku innych typów. Ponadto Td ma ścisły związek z gęstością usieciowania, a Td wzrasta wraz ze wzrostem gęstości usieciowania w pewnym zakresie.

Żywica furanowa to ogólne określenie żywic wytwarzanych ze steroli i furfurali z pierścieniami furanowymi jako surowcami. Utwardza ​​się do nierozpuszczalnych i nietopliwych ciał stałych pod wpływem silnych kwasów. Typy to żywice sterolowe, żywice furfuralowe, żywice fluorenonowe, żywice fluorenonowo-formaldehydowe itp.

Ten pierścień to pierścień furanowy

Odporny na ciepło materiał kompozytowy wzmocniony włóknem szklanym furanem ma wyższą odporność na ciepło niż ogólny materiał kompozytowy wzmocniony włóknem szklanym fenolowym i może być używany przez długi czas w temperaturze około 150°C.

Żywica cyjanianowa to nowy rodzaj żywicy termoutwardzalnej z dwiema lub więcej grupami funkcyjnymi cyjanianu (-OCN) w strukturze molekularnej opracowanej w latach 60. XX wieku. Jego struktura molekularna to: NCO-R-OCN; Żywica cyjanianowa jest również nazywana żywicą triazyną A, pełna nazwa w języku angielskim to żywica triazynowa A, żywica TA, żywica cyjanianowa, w skrócie CE.

Ester cyjanianowy CE ma doskonałe właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach, wyższą wytrzymałość na zginanie i rozciąganie niż dwufunkcyjna żywica epoksydowa; bardzo niska nasiąkliwość (<1,5%); niski skurcz formujący, dobra stabilność wymiarowa; odporność na ciepło Dobre właściwości, temperatura zeszklenia 240 ~ 260 ° C, do 400 ° C, po modyfikacji można utwardzać w 170 ° C; odporność na ciepło i wilgoć, trudnopalność, bardzo dobra przyczepność, a włókno szklane, włókno węglowe, włókno kwarcowe Materiały wzmacniające, takie jak wiskery, mają dobre właściwości wiążące; doskonałe właściwości elektryczne, wyjątkowo niska stała dielektryczna (2,8~3,2) i tangens strat dielektrycznych (0,002~0,008) oraz właściwości dielektryczne w zależności od temperatury i częstotliwości fali elektromagnetycznej Zmiany wykazują wyjątkową stabilność (tj. mają szerokopasmowy dostęp).

Żywice poliaryloetynylowe (PAA) to klasa wysokowydajnych polimerów powstałych w wyniku polimeryzacji addycyjnej etynyloaromatycznych węglowodorów. Jest to idealny materiał na wzmocnioną włóknem, odporną na ablację żywicę wysokowęglową i jest szeroko stosowany w materiałach lotniczych, takich jak dysze rakietowe i dysze silników rakietowych.

Stosunkowo mówiąc, tak zwana wysoka temperatura. Ogólnie rzecz biorąc, odporność termiczna materiału kompozytowego na bazie żywicy jest nieco gorsza niż materiałów kompozytowych, takich jak materiały na bazie metalu i ceramiki. Jednak największą atrakcją materiałów kompozytowych jest ich projektowalność. Dzięki rozsądnemu procesowi projektowania i formowania mogą rozwijać swoje mocne strony i unikać słabości.

Żaden materiał nie jest idealny, nie jest idealny, więc jest miejsce na ulepszenia. W przyszłości, dzięki wspólnym wysiłkom wielu praktyków, pojawi się więcej nowych materiałów, a materiały kompozytowe na bazie polimerów z pewnością będą odgrywać większą rolę.

Technologia napędza rozwój społeczny, a materiały zmieniają świat!