热固性塑料与热塑性塑料的区别

热固性塑料和热塑性塑料听起来很相似,但它们的性质和应用却大不相同。因此,工程产品设计师必须了解热固性塑料和热塑性塑料之间的性能差异,这将有助于做出更好的设计和采购决策,并提高产品质量。


热固性塑料和热塑性塑料之间有何区别?

热固性塑料和热塑性塑料都是聚合物,但主要区别在于它们对加热的反应。热塑性塑料可以重新熔化成液体,而热固性塑料一旦固化就会变成固体。例如,固化后,热塑性塑料可以在加热下再次熔化,而热固性塑料则保持其形状并保持固体状态。

以黄油为例,热塑性塑料可以融化并从液体冷却为固体,反之亦然。另一方面,热固性塑料就像蛋糕,一旦在烘烤后达到最终状态,任何额外的热量都会导致烧焦和燃烧,而不是融化。

由于熔点低,热塑性塑料是再生材料应用的理想选择。相比之下,热固性塑料可以承受高温而不变形,这使得它们在高温应用中更耐用。

什么是热塑性塑料?

热塑性聚合物,也称为热塑性塑料(TP),在室温下呈固体,但加热后会变成粘稠液体,最终由于晶体熔化或超过玻璃化转变温度而变成流体。因为它可以通过加热软化,并使用注塑、挤出、吹塑和热成型等制造工艺进行加工。

这种特性使得它们能够利用挤压、热成型和注塑等制造工艺快速、廉价地制成产品。此外,它们可以反复进行这种加热和冷却循环,而不会出现明显的聚合物降解。

聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)和聚氯乙烯(PVC)是常见的热塑性塑料,聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)也是如此。然而,热塑性塑料通常具有抗收缩性,同时具有良好的弹性和强度。因此,用于工业机器部件和零售塑料袋等应用的热塑性塑料在暴露于高温时会变软、变形并失去一些物理特性。

热塑性塑料的优点和缺点

用于注塑成型的各种热塑性塑

料在特定应用中具有许多优点和缺点。不过,热塑性塑料具有一些普遍的优点和缺点。


1.热塑性塑料的优点

●.优异的金属附着力

●.美观的效果

●.可回收、可重塑,对材料性能的影响极小

●.耐化学性和耐洗涤剂性

●.足够的电气绝缘

●.高抗冲击性

●.防滑性能更好

●.可以创建橡胶状和硬化晶体表面

●.节能制造

●.低成本、大批量生产,精度高

●.各种类型均可替代金属,显著减轻重量

●.比大多数金属具有更大的挠度耐受性且不会变形

●.耐碎裂、耐腐蚀

这些优点使热塑性塑料成为各种设计和应用的理想选择。然而,热塑性塑料的以下缺点可能会影响材料的选择:


2.热塑性塑料的缺点

●.由于加热时会软化,因此并不适用于所有用途

●.热塑性塑料在阳光直射或紫外线照射下降解速度更快

●.一些热塑性塑料比其他热塑性塑料更耐碳氢化合物、有机溶剂和极性溶剂

●.长期负载会导致某些类型的热塑性塑料发生蠕变

●.在高应力下,热塑性塑料会断裂而不是变形

●.比热固性塑料更贵

3.热塑性材料

●.丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)

●.聚碳酸酯(PC)

●.聚碳酸酯+丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC/ABS)

●.高抗冲聚苯乙烯(HIPS)

●.聚邻苯二甲酰胺(PPA)

●.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

●.高密度聚乙烯(HDPE)

●.低密度聚乙烯(LDPE)

●.聚丙烯(PP)

●.聚甲醛(POM)

4.热塑性塑料应用

热塑性塑料是指在特定温度下熔化成柔软、柔韧状态并在冷却时凝固的任何塑料。这些材料可重新熔化和回收,通常在成型前以颗粒形式储存。丙烯酸、尼龙、聚酯、聚丙烯、聚苯乙烯和特氟龙是常见的热塑性塑料。它们广泛用于各种行业和产品,从服装和炊具到地毯和实验室设备。热塑性塑料也常用于3D打印。


什么是热固性塑料?

热固性塑料通常在室温下呈液态,加热或经化学处理后会变硬。硬化是因为它们在固化过程中形成永久性化学键。它们也被称为热固性树脂或热固性聚合物。


液态硅橡胶成型

它们通常采用反应注射成型(RIM)或树脂传递成型(RTM)制造。加热后,热固性塑料会呈现特定形状,但过热可能会导致它们降解而不进入流体相。

由于热固性塑料具有更高的结构完整性和耐热性和耐化学性,因此非常适合在需要承受热量的情况下使用,例如电子外壳和电器或化学加工设备。此外,环氧树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺等常见热固性塑料可以承受变形和冲击,并经常用于复合材料中。

1.热固性塑料的优点

●.能够以各种公差进行成型

●.实现更加多样化的产品设计

●.可变的壁厚提高了结构完整性。

●.通常比金属部件便宜

●.出色的电气绝缘性能

●.高温下具有出色的耐热性

●.耐腐蚀

●.在很宽的温度范围内具有优异的尺寸稳定性

●.热导率低

●.与热塑性塑料相比,设置和工具成本较低

●.出色的强度重量比

●.防水

●.有多种颜色和表面处理可供选择。


2.热固性塑料的缺点

●.它不可重塑、不可改造、不可回收。

●.实现良好的表面光洁度更具挑战性

●.对于外壳替代品来说,导热性较差。

●.在高振动应用中使用时,材料的刚性可能会导致产品故障。

3.热固性材料

●.硫化橡胶

●.尿素甲醛

●.胶木

●.聚树脂或聚酯树脂

●.三聚氰胺甲醛树脂

●.环氧树脂

●.聚酰亚胺

●.硅树脂

●.聚氨酯

●.呋喃树脂

4.热固性塑料应用

环氧树脂、聚氨酯和硅树脂是热固性塑料的例子,聚酯等材料也是热固性塑料的例子。热固性塑料以液态保存,不同的热固性塑料具有不同的优点。例如,环氧树脂坚韧、有弹性且耐化学腐蚀,而酚醛树脂则具有阻燃性。


热固性塑料与热塑性塑料的区别

5.热固性塑料和热塑性塑料的特点

从美学角度来看,热塑性塑料比热固性聚合物更受青睐;然而,热固性材料又比金属等替代品更受青睐。

热固性材料可实现模内喷漆,即模具工在成型周期之前将油漆或特殊涂层直接喷入模具。该技术可提高材料附着力,即使在恶劣的天气条件下也能防止材料碎裂、开裂和剥落。

热固性聚合物通常比热塑性聚合物更坚固、更坚硬,热塑性聚合物受热后会变软。由于热固性聚合物具有共价固体交联,因此不会变软,尺寸稳定性也优于热塑性塑料。

由于在制造过程中形成了三维键或交联网络,热固性塑料比热塑性塑料更坚硬。因此,热固性塑料更适合高温应用,因为它们以聚合物链之间的固体共价键形式保持其形状-交联密度越大,耐热降解和耐化学侵蚀性就越强。


较高的交联密度可提高这些材料的机械强度和硬度,但也会导致脆性。