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热固性与热塑性:定义和差异

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@小白创作中心

热固性与热塑性:定义和差异

引用
1
来源
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https://zh.mfgrobots.com/material/resin/1005024548.html

热固性塑料和热塑性塑料是两种常见的塑料类型,它们在室温下的状态、加热后的行为以及应用领域等方面存在显著差异。本文将详细介绍这两种塑料的定义、特点和区别,帮助读者更好地了解它们的应用场景。

热固性和热塑性塑料的简要概述

什么是热塑性塑料?

热塑性塑料是在室温下为固体的树脂。然而,它在加热时变软,最终由于晶体熔化或超过玻璃化转变温度而变成流体。在加工热塑性塑料时,不涉及化学键合。

您可以轻松地将这些树脂倒入模具中,以便冷却并固化成所需的形状。在成型之前,它们以颗粒形式提供。因此,您可以多次熔化这些颗粒,并且每次都可以形成不同的形状。这些塑料还可以再加热、回收和再成型,而不会对材料特性造成风险。

因此,您会发现这些材料用于塑料注塑成型、挤压和热成型工艺。它们通常倾向于抵抗收缩并提供良好的强度和弹性。此外,制造商常用的一些热塑性塑料有:

  • 亚克力
  • 尼龙
  • 乙缩醛共聚物聚甲醛
  • 乙缩醛均聚物聚甲醛
  • 聚碳酸酯 (PC)
  • 聚乙烯 (PE)
  • 聚苯乙烯 (PS)
  • 聚丙烯 (PP)
  • 聚氯乙烯 (PVC)
  • 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)
  • 铁氟龙

这些热塑性塑料中的每一种都具有不同的特性,因此它们对这些材料的用途因行业而异。

什么是热固性塑料?

热固性塑料或热固性聚合物在室温下是液态树脂。这些聚合物在加热或添加化学品时会硬化。此外,热固性塑料通常采用树脂传递模塑 (RTM) 或反应注塑 (RIM) 生产。在此过程中,材料中的聚合物之间发生交联,形成不可逆、牢不可破的键。

在初始热成型过程之后,热固性塑料具有很强的耐腐蚀、耐热和机械蠕变性能。因此,它们非常适合需要高强度重量比、严格公差和热暴露的组件。

因此,无论程度如何,当您将材料暴露在温度下时,都不会发生熔化。这有助于材料在加热并形成特定形状后保持其形状。然而,过热可能会导致材料在仍处于固相状态时降解。

制造商常用的一些热固性塑料有:

  • 酚醛树脂
  • 硅胶
  • 三聚氰胺
  • 环氧树脂
  • 聚偏二氟乙烯 (PVDF)
  • 聚四氟乙烯 (PTFE)
  • 聚氨酯
  • 聚酰亚胺

同样重要的是要注意,材料有可能是热塑性和热固性的。涤纶就是一个典型的例子。此外,热固性聚合物的储存形式是液体,它是在一个大容器或罐中。

汽车、照明、电器和能源行业也选择这种聚合物。这是因为它们具有更高的结构完整性和抗冲击变形能力。

热塑性塑料与热固性塑料的主要区别是什么?

尽管在某些情况下热塑性塑料和热固性塑料是相似的塑料聚合物,但热固性和热塑性塑料存在一些差异。我们将在以下标题下讨论这些差异:

熔点

热塑性塑料和热固性塑料之间的主要区别在于它们在加热后的行为。热塑性塑料的熔点低于降解温度,而热固性塑料的熔点较高。

在加热热塑性塑料并在形成所需形状的同时冷却后,也可以将产品再次加热以形成另一种产品。但是,热固性塑料制成的产品在经过加热后不会改变形状。

因此,在固化后加热时,热塑性塑料会熔化,而热固性塑料不会,它们会保持固体形状。因此,与热固性塑料相比,热塑性塑料具有较低的熔点。可回收材料由热塑性塑料制成,因为它们在受热时会熔化。

美学

热塑性塑料在传统上很受欢迎,因为它具有高质量的饰面。然而,涉及使用热固性聚合物的 RIM 和 RTM 工艺是独特的工艺。因此,这些技术提供了确保卓越美学的独特机会。

在将热固性塑料注入模具之前,有机会直接喷射到模具中。此外,这些工艺允许模内涂层和涂漆。模内喷漆工艺在油漆和塑料表面之间形成牢固的结合。因此,它们具有出色的附着力,可防止剥落、碎裂、开裂和其他注塑成型缺陷。

热固性塑料也适用于以更实惠的价格从模具中取出的低光泽和高光泽饰面。涂漆的热固性塑料也可以看起来像精细的纹理。由于热固性塑料具有出色的流动性,它们甚至可以进行最细微的美感,包括添加徽标。

耐腐蚀

据估计,化学加工厂因腐蚀而产生的支出高达资本的 10%。因此,在选择材料之前必须考虑腐蚀对材料的影响。与其花大笔的钱让材料失去腐蚀,不如使用耐腐蚀的材料。虽然这两种材料都具有高度的耐腐蚀性,但热塑性塑料比热固性塑料更能抵抗化学侵蚀。

耐用性

耐用性和耐热性对于电器和汽车等产品很重要。这就是为什么这些产品是用橡胶、聚氨酯和环氧树脂等材料制成的,这些材料都是热固性塑料的例子。热固性塑料比热塑性塑料更耐用。

然而,主要的挫折是无法在使用后回收或分解产品。这是由于热固性聚合物之间的结合比热塑性塑料强。热塑性塑料在加热时会熔化并变形,但热固性塑料不会熔化。

此外,热固性塑料重量轻且柔韧,同时增加了强度、抗冲击性和韧性。它们还支持使用碳和玻璃纤维等增强材料进一步加强。因此,它们的尺寸稳定性和出色的结构优势使其比热塑性塑料更耐用。

应用程序

热塑性塑料的用途因行业而异。它们是金属的良好替代品,因为它们可以抵抗腐蚀等化学侵蚀。正因为如此,它们被用于各种行业,如医疗和生物医学、化学、管道、汽车、食品和饮料、电子和建筑行业。一些热塑性塑料应用包括:

  • 工业机械部件
  • 电气封装和绝缘材料
  • 实验室设备
  • 不粘锅
  • 油箱
  • 管道系统

此外,一些行业选择热固性塑料,因为它们更经济且符合产品规格。易于形成复杂的几何形状和耐高温的能力是选择的原因之一。因此,这些塑料在涉及热量的情况下是理想的。此类应用包括:

  • 电子外壳
  • 化学加工设备,例如管道、电池盖和配件
  • 面板、外壳和门
  • 医疗组件
  • 车辆零部件

费用

在制造成本方面,热塑性塑料的价格通常低于热固性塑料。虽然这在某种程度上是正确的,但热固性塑料比热塑性塑料具有更多的好处。

有几个因素会影响使用这些材料中的任何一种制造塑料零件的总成本。这些因素包括材料本身、工具、生产时间、精加工选项,以及人工成本。假设预算是您的制造过程的一个问题。在这种情况下,您需要先考虑前期模具成本、性能和表面光洁度,然后再选择材料。

热塑性塑料与热固性塑料对比表

属性
热固性塑料
热塑性塑料
分子结构
网络聚合物。交联度高,分子键强。
线性聚合物。分子键较弱,呈直链状。
熔点
熔点高于降解温度。
熔点低于降解温度。
微观结构
它们由固态的树脂和增强纤维组成。
它们由固态的弹性无定形区和硬晶区组成。
机械
脆且无弹性。刚硬而强大。热固性强度来自交联。
柔韧有弹性,抗冲击能力增强。热塑性塑料的强度来自结晶度。
可回收性
不可回收。
可回收再利用。
耐化学性
耐化学性和耐热性。
高度耐化学腐蚀。
溶解度
不溶于有机溶剂。
可溶于有机溶剂。

热固性与热塑性:这些聚合物的优缺点

在这里,我们将研究热塑性塑料和热固性塑料的优缺点,以帮助您为您的项目做出最佳选择。

热固性塑料的优缺点

优点
缺点
抗腐蚀
无法重塑或重塑
良好的电绝缘性能
不可回收
防水
尺寸稳定性强
耐高温
允许灵活的产品设计
低导热率
高强度重量比

热塑性塑料的优缺点

优点
缺点
抗腐蚀
由于加热时软化,不适合所有应用
可以改造,再塑形
通常比热固性聚合物贵
可以回收
高品质美学饰面
高抗冲击性
抗碎裂
卓越的电绝缘性
增强的防滑性能

热固性与热塑性:哪一个最适合您的项目?

热塑性塑料和热固性塑料之间有一些区别。这些聚合物有多种材料可供选择,并服务于不同的应用。这些材料在良好工作条件下的用途没有限制。因此,热塑性和热固性塑料材料都是您产品的绝佳选择。

但是,使用的塑料类型取决于所需的产品。如果您需要能够承受高温的产品,那么热固性塑料是合适的。但是,如果您需要一种能耐腐蚀的产品,那么热塑性塑料是合适的。

这些材料具有令人难以置信的特性,使其在注塑成型材料选项中脱颖而出。实际应用将要求您选择最好的材料。这就是为什么您需要专业人士的帮助。

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