Introducera flera högtemperaturresistenta hartser
2021-05-21
För att maximera den begränsade bärförmågan inom flygindustrin är viktkontrollen för varje komponent mycket strikt. Hartsbaserade kompositer används alltmer inom detta område på grund av deras utmärkta totala egenskaper. Förutom de mycket höga kraven på materialets mekaniska egenskaper, finns det också höga krav på temperaturbeständighet. Idag introducerar Changganger flera vanliga högtemperaturresistenta hartser.
Polyimid, engelska namn Polyimide (kallas PI), en typ av polymer som innehåller en imidring (-CO-NH-CO-) i huvudkedjan. Det är ett av de bästa organiska polymermaterialen med hög omfattande prestanda. Den har en hög temperaturbeständighet på över 400 ° C, ett långtidsanvändningstemperaturområde -200 till 300 ° C, ingen uppenbar smältpunkt, hög isoleringsprestanda, en dielektrisk konstant på 3,0 vid 103 Hz och endast dielektrisk förlust. 0,004 till 0,007, tillhörande F till H.
Enligt den upprepande enhetens kemiska struktur kan polyimiden klassificeras i tre typer: alifatisk, halvaromatisk och aromatisk polyimid. Enligt termiska egenskaper kan den delas in i termoplastiska och härdande polyimider.
Polytetrafluoroeten, det engelska namnet är Poly tetra fluoroeten, förkortat PTFE. Om du inte vet mycket om detta harts kan du vara mycket bekant med aliaset Teflon och Teflon. Det stämmer, det är beläggningen som vanligtvis används på non-stick kokkärl.
Detta material är resistent mot syror och baser och mot olika organiska lösningsmedel och är nästan olösligt i alla lösningsmedel. Samtidigt har PTFE egenskaperna vid hög temperaturbeständighet, och dess friktionskoefficient är extremt låg, så den kan användas som smörjmedel och det är också en idealisk beläggning för enkel rengöring av det inre lagret av vattenrör.
Dess smältpunkt är så hög som 327 ° C, dess långsiktiga stabilitet kan vara -180 ~ 250 ° C.
Polyfenyleneter är en höghållfast teknikplast som utvecklades på 1960-talet. Dess kemiska namn är poly 2,6â € ”dimetyl â €” 1,4â € ”fenyleter, PPO (polyfenylenoxid) eller PPE (polyfenyleter). Känd som polyfenylenoxid eller polyfenyleneter.
Den har hög värmebeständighet, glasövergångstemperatur på 211 ° C, smältpunkt 268 ° C, uppvärmning till 330 ° C har en tendens att sönderdelas, ju högre innehåll av PPO, desto bättre värmebeständighet, kan värmeförvrängningstemperaturen nå 190 ° C.
PPO är giftfri, transparent och relativt låg i densitet, och har utmärkt mekanisk hållfasthet, motstånd mot spänningsavslappning, krypbeständighet, värmebeständighet, vattentålighet, vattenångmotstånd och dimensionell stabilitet. Den har goda elektriska egenskaper i ett brett spektrum av temperatur och frekvens. De största nackdelarna är dåligt smältflöde och svår bearbetning. De flesta praktiska tillämpningar är MPPO (PPO-blandningar eller legeringar). Till exempel kan PS-modifierad PPO avsevärt förbättra bearbetningsprestandan. Förbättrar spänningssprickmotstånd och slaghållfasthet, minskar kostnaden och minskar endast värmebeständighet och glans.
Polyfenylensulfid är en polyfenylensulfid, ett termoplastiskt harts med en fenyltiogrupp i molekylens huvudkedja, förkortat PPS på engelska. Polyfenylensulfid är en kristallin polymer.
Den outdragna fibern har ett stort amorft område (kristallinitet av ca 5%) och en kristallisationsexoterm uppträder vid 125 ° C, glasövergångstemperaturen är 150 ° C; och smältpunkten är 281 ° C. Den dragna fibern producerar partiell kristallisation under sträckningsprocessen (ökad till 30%) och värmebehandling av den dragna fibern vid en temperatur av 130-230 ° C kan öka kristalliniteten till 60-80 %. Därför har den dragna fibern ingen signifikant glasövergång eller kristallisationsexoterm och har en smältpunkt av 284 ° C.
Med ökningen av kristallinitet efter sträckning av värmehärdning ökar fiberns densitet på motsvarande sätt, från 1,33 g / cm ^ före sträckning till 1,34 g / cm ^ efter sträckning; efter värmebehandling kan den nå 1,38 g / Cm³. Gjutningskrympning: 0,7% Gjutningstemperatur: 300-330 ° C.
Värmeförvrängningstemperaturen är vanligtvis högre än 260 grader och kan användas i temperaturintervallet 180 ~ 220 ° C. PPS är en av de bästa värmebeständiga sorterna inom teknikplaster.
Polyetereterketon (engelsk polyetereter-keton, kortfattat PEEK) är en högpolymer bestående av en upprepande enhet som innehåller en ketonbindning och två eterbindningar i huvudkedjestrukturen och är ett speciellt polymermaterial. Det har en fysikalisk-kemisk egenskap såsom hög temperaturbeständighet och kemisk korrosionsbeständighet. Det är ett slags halvkristallint polymermaterial med smältpunkt på 334 ° C, mjukningspunkt på 168 ° C och draghållfasthet på 132-148 MPa. Den kan användas som högtemperaturbeständigt strukturmaterial och elektriskt isolerande material. Det förstärkande materialet kan framställas genom blandning med glasfiber eller kolfiber. En typ av polyaryleneterpolymer erhållen genom kondensation med en aromatisk tvåvärd fenol används vanligtvis.
PEEK har utmärkt värmebeständighet och hög temperaturbeständighet. Den kan användas under lång tid vid 250 ° C. Den momentana temperaturen kan nå 300 ° C. Den har hög styvhet, dimensionell stabilitet och liten linjär expansionskoefficient. Det ligger nära metallaluminium. PEEK har god kemisk stabilitet. Den har stark korrosionsbeständighet mot syra, alkali och nästan alla organiska lösningsmedel och har egenskaperna flamskyddsmedel och strålningsbeständighet. PEEK har utmärkt motståndskraft mot glidförslitning och slitage, särskilt vid 250 ° C. Hög slitstyrka och låg friktionsfaktor; dessutom är PEEK lätt att pressa och spruta.
Bismaleimid (BMI) är en annan typ av hartssystem som härrör från polyimidhartssystem. Det är en bifunktionell förening med maleimid (MI) som den aktiva ändgruppen. Liknande flytbarhet och formbarhet kan bearbetas med samma allmänna metod som epoxiharts, vilket övervinner bristerna i relativt låg värmebeständighet hos epoxiharts. Därför har den utvecklats snabbt och använts allmänt under de senaste två decennierna. .
BMI innehåller en bensenring, en imid heterocyklisk ring och en hög tvärbindningsdensitet, så att den härdade produkten har utmärkt värmebeständighet, och dess Tg är i allmänhet mer än 250 ° C, och användningstemperaturområdet är cirka 177 ° C till 232 ° C. Etylendiamin i den alifatiska BMI är den mest stabila, och den termiska sönderdelningstemperaturen (Td) kommer att minska när antalet metylengrupper ökar. Td för aromatisk BMI är i allmänhet högre än för alifatisk BMI, varav 2,4. Td för diaminobensener är högre än andra typer. Dessutom har Td ett nära förhållande till tvärbindningstätheten och Td ökar med ökningen av tvärbindningstätheten inom ett visst område.
Furanharts är en allmän term för hartser som framställts av steroler och furfur med furanringar som råmaterial. Det härdar till olösliga och smältbara fasta ämnen under inverkan av starka syror. Typerna är sterolhartser, furfuralhartser, fluorenonhartser, fluorenon-formaldehydharts, etc.
Den här ringen är furanringen
Det värmebeständiga materialet av furanglasfiberarmerat kompositmaterial har högre värmebeständighet än det allmänna fenolglasfiberarmerade kompositmaterialet och kan användas under lång tid vid cirka 150 ° C.
Cyanatharts är en ny typ av värmehärdande harts med två eller flera cyanatfunktionella grupper (-OCN) i den molekylära strukturen som utvecklades på 1960-talet. Dess molekylära struktur är: NCO-R-OCN; cyanatester Harts kallas också triazin A-harts, det fullständiga namnet på engelska är Triazin A-harts, TA-harts, Cyanatharts, förkortat CE.
Cyanatester CE har utmärkta mekaniska egenskaper vid hög temperatur, högre böjhållfasthet och draghållfasthet än bifunktionellt epoxiharts; mycket låg vattenabsorption (<1,5%); låg formkrympning, god dimensionell stabilitet; värmebeständighet Bra egenskaper, glasövergångstemperatur på 240 ~ 260 ° C, upp till 400 ° C, kan härdas vid 170 ° C efter modifiering; motståndskraft mot värme och fuktighet, flamskyddsförmåga, vidhäftning är mycket bra, och glasfiber, kolfiber, kvartsfiber Förstärkande material såsom morrhår har goda bindningsegenskaper; utmärkta elektriska egenskaper, extremt låg dielektrisk konstant (2,8 ~ 3,2) och dielektrisk förlusttangens (0,002 ~ 0,008) och dielektriska egenskaper kontra temperatur och elektromagnetisk vågfrekvens. Förändringarna visar unik stabilitet (dvs. har bredband).
Polyaryletynylhartser (PAA) är en klass av högpresterande polymerer bildade genom additionspolymerisation av etynylaromatiska kolväten. Det är ett perfekt material för fiberförstärkt ablationsresistent harts med hög kolhalt och används ofta i rymdmaterial som raketmunstycken och missilmunstycken.
Den så kallade höga temperaturen är relativt sett. I allmänhet är temperaturbeständigheten hos det hartsbaserade kompositmaterialet något sämre än det hos kompositmaterialen, såsom metallbaserade och keramiska baserade material. Den största attraktionen för kompositmaterial ligger dock i deras designbarhet. Genom rimlig design och gjutningsprocess kan de utveckla sina styrkor och undvika svagheter.
Inget material är perfekt, inte perfekt, så det finns utrymme för förbättringar. I framtiden, med gemensamma ansträngningar från många utövare, kommer fler nya material att dyka upp och polymerbaserade kompositmaterial kommer säkert att spela en större roll.
Teknik driver social utveckling och material förändrar världen!
Polyimid, engelska namn Polyimide (kallas PI), en typ av polymer som innehåller en imidring (-CO-NH-CO-) i huvudkedjan. Det är ett av de bästa organiska polymermaterialen med hög omfattande prestanda. Den har en hög temperaturbeständighet på över 400 ° C, ett långtidsanvändningstemperaturområde -200 till 300 ° C, ingen uppenbar smältpunkt, hög isoleringsprestanda, en dielektrisk konstant på 3,0 vid 103 Hz och endast dielektrisk förlust. 0,004 till 0,007, tillhörande F till H.
Enligt den upprepande enhetens kemiska struktur kan polyimiden klassificeras i tre typer: alifatisk, halvaromatisk och aromatisk polyimid. Enligt termiska egenskaper kan den delas in i termoplastiska och härdande polyimider.
Polytetrafluoroeten, det engelska namnet är Poly tetra fluoroeten, förkortat PTFE. Om du inte vet mycket om detta harts kan du vara mycket bekant med aliaset Teflon och Teflon. Det stämmer, det är beläggningen som vanligtvis används på non-stick kokkärl.
Detta material är resistent mot syror och baser och mot olika organiska lösningsmedel och är nästan olösligt i alla lösningsmedel. Samtidigt har PTFE egenskaperna vid hög temperaturbeständighet, och dess friktionskoefficient är extremt låg, så den kan användas som smörjmedel och det är också en idealisk beläggning för enkel rengöring av det inre lagret av vattenrör.
Dess smältpunkt är så hög som 327 ° C, dess långsiktiga stabilitet kan vara -180 ~ 250 ° C.
Polyfenyleneter är en höghållfast teknikplast som utvecklades på 1960-talet. Dess kemiska namn är poly 2,6â € ”dimetyl â €” 1,4â € ”fenyleter, PPO (polyfenylenoxid) eller PPE (polyfenyleter). Känd som polyfenylenoxid eller polyfenyleneter.
Den har hög värmebeständighet, glasövergångstemperatur på 211 ° C, smältpunkt 268 ° C, uppvärmning till 330 ° C har en tendens att sönderdelas, ju högre innehåll av PPO, desto bättre värmebeständighet, kan värmeförvrängningstemperaturen nå 190 ° C.
PPO är giftfri, transparent och relativt låg i densitet, och har utmärkt mekanisk hållfasthet, motstånd mot spänningsavslappning, krypbeständighet, värmebeständighet, vattentålighet, vattenångmotstånd och dimensionell stabilitet. Den har goda elektriska egenskaper i ett brett spektrum av temperatur och frekvens. De största nackdelarna är dåligt smältflöde och svår bearbetning. De flesta praktiska tillämpningar är MPPO (PPO-blandningar eller legeringar). Till exempel kan PS-modifierad PPO avsevärt förbättra bearbetningsprestandan. Förbättrar spänningssprickmotstånd och slaghållfasthet, minskar kostnaden och minskar endast värmebeständighet och glans.
Polyfenylensulfid är en polyfenylensulfid, ett termoplastiskt harts med en fenyltiogrupp i molekylens huvudkedja, förkortat PPS på engelska. Polyfenylensulfid är en kristallin polymer.
Den outdragna fibern har ett stort amorft område (kristallinitet av ca 5%) och en kristallisationsexoterm uppträder vid 125 ° C, glasövergångstemperaturen är 150 ° C; och smältpunkten är 281 ° C. Den dragna fibern producerar partiell kristallisation under sträckningsprocessen (ökad till 30%) och värmebehandling av den dragna fibern vid en temperatur av 130-230 ° C kan öka kristalliniteten till 60-80 %. Därför har den dragna fibern ingen signifikant glasövergång eller kristallisationsexoterm och har en smältpunkt av 284 ° C.
Med ökningen av kristallinitet efter sträckning av värmehärdning ökar fiberns densitet på motsvarande sätt, från 1,33 g / cm ^ före sträckning till 1,34 g / cm ^ efter sträckning; efter värmebehandling kan den nå 1,38 g / Cm³. Gjutningskrympning: 0,7% Gjutningstemperatur: 300-330 ° C.
Värmeförvrängningstemperaturen är vanligtvis högre än 260 grader och kan användas i temperaturintervallet 180 ~ 220 ° C. PPS är en av de bästa värmebeständiga sorterna inom teknikplaster.
Polyetereterketon (engelsk polyetereter-keton, kortfattat PEEK) är en högpolymer bestående av en upprepande enhet som innehåller en ketonbindning och två eterbindningar i huvudkedjestrukturen och är ett speciellt polymermaterial. Det har en fysikalisk-kemisk egenskap såsom hög temperaturbeständighet och kemisk korrosionsbeständighet. Det är ett slags halvkristallint polymermaterial med smältpunkt på 334 ° C, mjukningspunkt på 168 ° C och draghållfasthet på 132-148 MPa. Den kan användas som högtemperaturbeständigt strukturmaterial och elektriskt isolerande material. Det förstärkande materialet kan framställas genom blandning med glasfiber eller kolfiber. En typ av polyaryleneterpolymer erhållen genom kondensation med en aromatisk tvåvärd fenol används vanligtvis.
PEEK har utmärkt värmebeständighet och hög temperaturbeständighet. Den kan användas under lång tid vid 250 ° C. Den momentana temperaturen kan nå 300 ° C. Den har hög styvhet, dimensionell stabilitet och liten linjär expansionskoefficient. Det ligger nära metallaluminium. PEEK har god kemisk stabilitet. Den har stark korrosionsbeständighet mot syra, alkali och nästan alla organiska lösningsmedel och har egenskaperna flamskyddsmedel och strålningsbeständighet. PEEK har utmärkt motståndskraft mot glidförslitning och slitage, särskilt vid 250 ° C. Hög slitstyrka och låg friktionsfaktor; dessutom är PEEK lätt att pressa och spruta.
Bismaleimid (BMI) är en annan typ av hartssystem som härrör från polyimidhartssystem. Det är en bifunktionell förening med maleimid (MI) som den aktiva ändgruppen. Liknande flytbarhet och formbarhet kan bearbetas med samma allmänna metod som epoxiharts, vilket övervinner bristerna i relativt låg värmebeständighet hos epoxiharts. Därför har den utvecklats snabbt och använts allmänt under de senaste två decennierna. .
BMI innehåller en bensenring, en imid heterocyklisk ring och en hög tvärbindningsdensitet, så att den härdade produkten har utmärkt värmebeständighet, och dess Tg är i allmänhet mer än 250 ° C, och användningstemperaturområdet är cirka 177 ° C till 232 ° C. Etylendiamin i den alifatiska BMI är den mest stabila, och den termiska sönderdelningstemperaturen (Td) kommer att minska när antalet metylengrupper ökar. Td för aromatisk BMI är i allmänhet högre än för alifatisk BMI, varav 2,4. Td för diaminobensener är högre än andra typer. Dessutom har Td ett nära förhållande till tvärbindningstätheten och Td ökar med ökningen av tvärbindningstätheten inom ett visst område.
Furanharts är en allmän term för hartser som framställts av steroler och furfur med furanringar som råmaterial. Det härdar till olösliga och smältbara fasta ämnen under inverkan av starka syror. Typerna är sterolhartser, furfuralhartser, fluorenonhartser, fluorenon-formaldehydharts, etc.
Den här ringen är furanringen
Det värmebeständiga materialet av furanglasfiberarmerat kompositmaterial har högre värmebeständighet än det allmänna fenolglasfiberarmerade kompositmaterialet och kan användas under lång tid vid cirka 150 ° C.
Cyanatharts är en ny typ av värmehärdande harts med två eller flera cyanatfunktionella grupper (-OCN) i den molekylära strukturen som utvecklades på 1960-talet. Dess molekylära struktur är: NCO-R-OCN; cyanatester Harts kallas också triazin A-harts, det fullständiga namnet på engelska är Triazin A-harts, TA-harts, Cyanatharts, förkortat CE.
Cyanatester CE har utmärkta mekaniska egenskaper vid hög temperatur, högre böjhållfasthet och draghållfasthet än bifunktionellt epoxiharts; mycket låg vattenabsorption (<1,5%); låg formkrympning, god dimensionell stabilitet; värmebeständighet Bra egenskaper, glasövergångstemperatur på 240 ~ 260 ° C, upp till 400 ° C, kan härdas vid 170 ° C efter modifiering; motståndskraft mot värme och fuktighet, flamskyddsförmåga, vidhäftning är mycket bra, och glasfiber, kolfiber, kvartsfiber Förstärkande material såsom morrhår har goda bindningsegenskaper; utmärkta elektriska egenskaper, extremt låg dielektrisk konstant (2,8 ~ 3,2) och dielektrisk förlusttangens (0,002 ~ 0,008) och dielektriska egenskaper kontra temperatur och elektromagnetisk vågfrekvens. Förändringarna visar unik stabilitet (dvs. har bredband).
Polyaryletynylhartser (PAA) är en klass av högpresterande polymerer bildade genom additionspolymerisation av etynylaromatiska kolväten. Det är ett perfekt material för fiberförstärkt ablationsresistent harts med hög kolhalt och används ofta i rymdmaterial som raketmunstycken och missilmunstycken.
Den så kallade höga temperaturen är relativt sett. I allmänhet är temperaturbeständigheten hos det hartsbaserade kompositmaterialet något sämre än det hos kompositmaterialen, såsom metallbaserade och keramiska baserade material. Den största attraktionen för kompositmaterial ligger dock i deras designbarhet. Genom rimlig design och gjutningsprocess kan de utveckla sina styrkor och undvika svagheter.
Inget material är perfekt, inte perfekt, så det finns utrymme för förbättringar. I framtiden, med gemensamma ansträngningar från många utövare, kommer fler nya material att dyka upp och polymerbaserade kompositmaterial kommer säkert att spela en större roll.
Teknik driver social utveckling och material förändrar världen!
