耐熱類塑料製品如何選用耐熱塑料

2022-12-31 02:57:05 字數 2700 閱讀 9475

塑料的耐熱性能與玻璃、陶瓷、金屬類材料相比,塑料的優點是易加工成型,適用性強,在很多方面都能代替其他材料。缺點是耐熱性不高,這也限制了塑料在高溫場合中的使用。

塑料材料分為很多品種,每個品種的塑料的耐熱性能又有不同,有的耐熱差,也有的耐熱好。但我們平常說的耐熱塑料主要是說熱變形溫度在200攝氏度以上的塑料製品。

塑料製品耐熱性能的高低的指標有熱變形溫度、馬丁耐熱溫度、維卡軟化點,其中以熱變形溫度使用最常用。他們的耐熱性指標關係可以這樣排序解析:維卡軟化點》熱變形溫度》馬丁耐熱溫度。

我們用一種常用樹脂abs來表達一下的話就是,三種耐熱溫度的相應值分別為:160攝氏度、86攝氏度、75攝氏度。

我們簡單根據耐熱性能給所有常用塑料分下類別。

1.低耐熱類塑料熱變形溫度小於100攝氏度的樹脂產品。具體品種有pe, ps,pvc,pet,pbt,abs,pmma等。

2.中耐熱類塑料熱變形溫度在100至200攝氏度的樹脂產品。具體品種有pp, pvdc,pvf,psf,ppo,pc等。

3.高耐熱類塑料熱變形溫度在200至300攝氏度的樹脂產品。具體品種有:pps-熱變形溫度可達240氯化聚醚-熱變形溫度可達210,聚芳碸par-熱變形溫度可達280,peek-熱變形溫度可達230,ep-熱變形溫度可達230,pf-熱變形溫度可達205,mps-熱變形溫度可達250,f4-熱變形溫度可達240,pob-熱變形溫度可達260-300,可溶pi-熱變形溫度可達270-280,氨基塑料熱變形溫度可達240。

4.超高耐熱類塑料熱變形溫度大於300攝氏度的樹脂產品。具體品種有:聚苯酯熱變形溫度可達310,聚苯并咪唑pbi-熱變形溫度可達435,不熔pi-熱變形溫度可達360,pbp-熱變形溫度可達450,lcp-熱變形溫度可達315。

如果塑料品種現在的耐熱性能滿足不了製品的要求,我們只有通過適當的改性來提高耐熱性。具體的耐熱改性方法有塑料的填充耐熱改性、塑料的新增耐熱改性、塑料的共混耐熱改性、塑料的增強耐熱改性、塑料的交聯加工耐熱改性及塑料的形態控制耐熱改性等等。

塑料常用的耐熱填料有碳酸鈣、滑石粉、矽石灰、雲母、鋁礬土、煅燒陶土和石棉等。雲母是其中耐溫特高的,達1000攝氏度,是高效的耐熱改性材料。

填料的粒徑大小也會對改性效果產生影響,通常是粒徑越小,改性效果越明顯。常規填料的例子有:

a.奈米級填料:

pa6填充5%奈米蒙脫土,其熱變形溫度可由70度提高到150度

pa6填充10%奈米海泡石,其熱變形溫度可由70度提高到160度

pa6填充5%合成雲母,其熱變形溫度可由70度提高到145度

b.常規填料:

pbt填充30%滑石粉,其熱變形溫度可由55度提高到150度

pbt填充30%雲母,其熱變形溫度可由55度提高到162度

塑料的增強耐熱改性用的方法提高塑料的耐熱性比填料填充更好,這主要是因為大部分纖維的耐熱溫度十分高,熔點大都超過1500攝氏度。常用的耐熱纖維主要有石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維及晶須等。以下按改性效果列出部分增強塑料改性效果。

1. 結晶型樹脂經30%玻璃纖維增強耐熱改性.

pbt的熱變形溫度由66度提高到210度.

pet的熱變形溫度由98度提高到238度.

pp的熱變形溫度由102度提高到149度.

hdpe的熱變形溫度由49度提高到127度.

pa6的熱變形溫度由70度提高到215度.

pa66的熱變形溫度由71度提高到255度.

pom的熱變形溫度由110度提高到163度.

peek的熱變形溫度由230度提高到310度.

2. 非結晶樹脂經30%玻璃纖維增強耐熱改性.

ps的熱變形溫度由93度提高到104度.

pc的熱變形溫度由132度提高到143度.

as的熱變形溫度由90度提高到105度.

abs的熱變形溫度由83度提高到110度.

psf的熱變形溫度由174度提高到182度.

mppo的熱變形溫度由130度提高到155度

塑料共混耐熱改性在混提高耐熱性即在低熱樹脂中混入高耐熱性樹脂從而提高其耐熱性.這種方法雖然耐熱性提高幅度不如新增耐熱改性高,但其優點是在提高耐熱性同時基本不影響其原有其他效能.如:

abs/pc 熱變形溫度可由93度提高到125度

abs/psf(20%) 熱變形溫度可達115度

hdpe/pc(20%) 維卡軟化點可由124度提高到146度.

pp/caco3/ep 熱變形溫度可由102度提高到150度

塑料交聯耐熱改性在提高耐熱性常用於耐熱管材和電纜方面.如:

經過矽烷交聯處理後,其熱變形溫度可由原來的70度增加到90~110度.

經過交聯後,其熱變形溫度可由原來的65度增加到105度

3適合材料加入同樣可以提高聚乙烯、eva熱變形溫度

通常耐熱塑料的選用原則:

1.考慮耐熱性高低

a.滿足耐熱性即可,不要選擇太高,太高會造成成本的提高;

b.盡可能選用通用塑料改性。耐熱類塑料大都屬於特種塑料類,

其**都很高;而通用類塑料的**都比較低;

c.盡可能選用耐熱改性幅度大的通用塑料。

2.考慮耐熱環境因素

a.瞬時耐熱性和長期耐熱性;

b.乾式耐熱或濕式耐熱;

c.耐介質腐蝕性;

d.有氧耐熱或無氧耐熱;

e.有載耐熱和無載耐熱.

在實際應用中,如不受載荷作用,則實際耐熱溫度會高於正常數值。對於有載荷耐熱場合,除提高塑料的耐熱溫度外,還應配套提高塑料的導熱性能,以幫助在具體使用中及時散熱而降低溫度公升高幅度。提高熱導率的有效方法為加入玻纖和金屬粉末銅粉或鉛粉等。

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