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Hochtemperaturkunststoffe: Schnelle Entwicklung in herausfordernden Anwendungen

Aug 03, 2020

Hochtemperaturkunststoffe: Schnelle Entwicklung in herausfordernden Anwendungen


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Kunststoffe werden nach der Langzeitnutzungstemperatur klassifiziert und können in allgemeine Kunststoffe, technische Kunststoffe und Hochtemperaturkunststoffe unterteilt werden. Hochtemperaturkunststoffe werden auch als hitzebeständige Kunststoffe, Hochleistungskunststoffe und spezielle technische Kunststoffe bezeichnet.

Allzweckkunststoffe sind Kunststoffe, die seit langem im Temperaturbereich unter 100 oC eingesetzt werden; Die fünf Allzweckkunststoffe umfassen Polyethylen (PE), Polypropylen (Polypropylen, PP), Polystyrol (PS) und Polyvinylchlorid (Polyvinylchlorid, PVC) und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, ABS). ;; Sie haben geringe mechanische Eigenschaften, aber ein breites Anwendungsspektrum, hervorragende Verarbeitungseigenschaften und sind in der Verpackungs-, Haushaltsgeräte- und Bauindustrie weit verbreitet.

Technische Kunststoffe sind Kunststoffe, die lange Zeit im Temperaturbereich von 100 oC bis 150 oC eingesetzt werden; Die fünf wichtigsten technischen Kunststoffe umfassen Polycarbonat (PC), Polyoxymethylen (POM), Polyester (Polybutylenterephthalat, PBT) und Polyamid (PA) und Polyphenylenoxid (PPO). Sie haben gute mechanische Eigenschaften, chemische Beständigkeit und Abriebfestigkeit. Durch Hinzufügen von Modifikatoren können Materialien optimiert werden. Technische Kunststoffe, die leicht zu verarbeiten sind, werden häufig in Branchen wie Automobilen, Elektronik und Maschinen eingesetzt.

Hochtemperaturkunststoffe sind Kunststoffe, die lange Zeit bei einer Temperatur von mehr als 150 ° C verwendet werden können. Sie haben viele hervorragende Eigenschaften, die nur bei hohen Betriebstemperaturen nachgewiesen werden können, einschließlich guter mechanischer Eigenschaften und ausgezeichneter chemischer Beständigkeit sowie Strahlungsbeständigkeit und Flammhemmung und guter elektrischer Eigenschaften. Durch Modifikation kann die Dimensionsstabilität und Steifigkeit des Materials verbessert werden, während die Reibungsleistung verbessert und die Leitfähigkeit eingestellt wird. In der Militär-, Luft- und Raumfahrt-, Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, Öl- und Gasindustrie sowie in anderen Branchen kann es traditionelle Metalle und Keramiken ersetzen. Dabei haben Hochtemperaturkunststoffe weiterhin neue und herausfordernde Anwendungen und werden zu einem der am schnellsten wachsenden Kunststoffprodukte.

Polyimid (PI) ist ein Polymer, das Imid (-CO-NH-CO-) in der Hauptkette enthält, einschließlich aliphatischem, halbaromatischem und aromatischem PI, hauptsächlich amorph, mit Thermoplast und Duroplast. PI hat keinen offensichtlichen Schmelzpunkt, hohe Temperaturbeständigkeit bis zu 400 oC, hohe Isolationsleistung; Es ist weit verbreitet in der Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt, Mikroelektronik, Nanometer, Flüssigkristall, Trennfilm, Laser und anderen Bereichen. Die Hauptproduktformen von PI sind Film, Faser, Schaum und Harz. Die Hauptlieferanten von PI-Folien sind 3E Etese, Arakawa, DuPont, Kaneka, Mitsui, Taimide usw. Die Kapton® Typ 100 HN PI-Folie von DuPont&hat eine Zugfestigkeit von 231 MPa und 139 MPa bei 23 ° C und 200 ° C. und einen Zugmodul von 2,5 GPa bzw. 2,9 GPa. Tabelle 4 zeigt am Beispiel von Mitsui GGs Aurum die Eigenschaften von PI-Harzen, die für das Spritzgießen verwendet werden können.


Bei Hochtemperaturkunststoffen befindet sich Polyimid (PI) unter dem Gesichtspunkt der Temperaturbeständigkeit oben auf der Pyramide. Polyimid wird durch Dianhydrid und Diamin polymerisiert. Durch weiteres Einführen einer Etherbindung und einer Amidbindung in die Hauptkette können Polyetherimid (PEI) bzw. Polyamidimid (Polyamidimid, PAI) erhalten werden. Für kommerzielle thermoplastische Polyimide sind die typischen Vertreter von PI, PEI und PAI Mitsui GGs Aurum®, Sabic GGs Ultem® und Solvay GGs Torlon. Tabelle 5 zeigt die Grundleistung dieser drei Lieferanten' Produkte. Es ist erwähnenswert, dass das Ultem® PEI von Sabic&in Stratasys&# 39 eingesetzt wird. 3D-Druckfilamente (Ultem 9085). Kurz gesagt, es gibt viele Arten von Polyimid mit herausragender Gesamtleistung. Von Folie, Faser, Beschichtung, Schaum bis hin zu Verbundmaterial usw. kann es für verschiedene Anwendungszwecke ausgewählt werden.