Introducir varias resinas resistentes a altas temperaturas.
2021-05-21
En la industria aeroespacial, para maximizar la capacidad de carga limitada, el control de peso de cada componente es muy estricto. Los compuestos a base de resina se utilizan cada vez más en este campo debido a sus excelentes propiedades generales. Además de los muy altos requisitos para las propiedades mecánicas del material, también existen altos requisitos para la resistencia a la temperatura. Hoy, Changganger presenta varias resinas comunes resistentes a altas temperaturas.
Polyimide, nombre en inglés Polyimide (referido como PI), un tipo de polímero que contiene un anillo de imida (-CO-NH-CO-) en la cadena principal. Es uno de los mejores materiales poliméricos orgánicos con un alto rendimiento integral. Tiene una resistencia a altas temperaturas de más de 400 ° C, un rango de temperatura de uso a largo plazo de -200 a 300 ° C, sin punto de fusión obvio, alto rendimiento de aislamiento, una constante dieléctrica de 3.0 a 103 Hz y solo pérdida dieléctrica. 0,004 a 0,007, pertenecientes a F a H.
Según la estructura química de la unidad repetitiva, la poliimida se puede clasificar en tres tipos: poliimida alifática, semi-aromática y aromática. Según las propiedades térmicas, se puede dividir en poliimidas termoplásticas y termoendurecibles.
Politetrafluoroetileno, el nombre en inglés es Poly tetra fluoroetileno, abreviado como PTFE. Si no sabe mucho sobre esta resina, puede estar muy familiarizado con el alias Teflon y Teflon. Así es, es el recubrimiento que se usa comúnmente en sartenes antiadherentes.
Este material es resistente a ácidos y bases y a diversos disolventes orgánicos y es casi insoluble en todos los disolventes. Al mismo tiempo, el PTFE tiene las características de resistencia a altas temperaturas, y su coeficiente de fricción es extremadamente bajo, por lo que puede usarse como lubricante y también es un recubrimiento ideal para una fácil limpieza de la capa interna de las tuberías de agua.
Su punto de fusión es tan alto como 327 ° C, su estabilidad a largo plazo puede ser de -180 ~ 250 ° C.
El éter de polifenileno es un plástico de ingeniería de alta resistencia desarrollado en la década de 1960. Su nombre químico es poli 2,6-dimetil-1,4-fenil éter, PPO (óxido de polifenileno) o PPE (éter de polifenileno). Conocido como óxido de polifenileno o éter de polifenileno.
Tiene alta resistencia al calor, temperatura de transición vítrea de 211 ° C, punto de fusión de 268 ° C, el calentamiento a 330 ° C tiene una tendencia a descomponerse, cuanto mayor es el contenido de PPO, mejor es la resistencia al calor, la temperatura de distorsión térmica puede alcanzar 190 ° C.
El PPO no es tóxico, es transparente y tiene una densidad relativamente baja, y tiene una excelente resistencia mecánica, resistencia a la relajación del estrés, resistencia a la fluencia, resistencia al calor, resistencia al agua, resistencia al vapor de agua y estabilidad dimensional. Tiene buenas propiedades eléctricas en un amplio rango de temperatura y frecuencia. Las principales desventajas son un flujo de fusión deficiente y un procesamiento difícil. La mayoría de las aplicaciones prácticas son MPPO (mezclas o aleaciones de PPO). Por ejemplo, el PPO modificado con PS puede mejorar en gran medida el rendimiento del procesamiento. Mejora la resistencia al agrietamiento por tensión y la resistencia al impacto, reduce el costo y solo reduce ligeramente la resistencia al calor y el brillo.
El sulfuro de polifenileno es un sulfuro de polifenileno, una resina termoplástica con un grupo feniltio en la cadena principal de la molécula, abreviado como PPS en inglés. El sulfuro de polifenileno es un polímero cristalino.
La fibra no estirada tiene una gran región amorfa (cristalinidad de aproximadamente 5%) y se produce una exotermia de cristalización a 125 ° C, la temperatura de transición vítrea es 150 ° C; y el punto de fusión es 281 ° C.La fibra estirada produce una cristalización parcial durante el proceso de estiramiento (aumentado al 30%), y el tratamiento térmico de la fibra estirada a una temperatura de 130-230 ° C puede aumentar la cristalinidad a 60-80 %. Por lo tanto, la fibra estirada no tiene una transición vítrea significativa o una exotermia de cristalización y tiene un punto de fusión de 284 ° C.
Con el aumento de cristalinidad después del estiramiento por calor, la densidad de la fibra aumenta correspondientemente, desde 1,33 g / cm³ antes del estiramiento hasta 1,34 g / cm³ después del estiramiento; después del tratamiento térmico, puede alcanzar 1,38 g / Cm³. Contracción de moldeo: 0,7% Temperatura de moldeo: 300-330 ° C.
La temperatura de distorsión por calor es generalmente superior a 260 grados y puede usarse en el rango de temperatura de 180 ~ 220 ° C. PPS es una de las mejores variedades resistentes al calor en plásticos de ingeniería.
La polieteretercetona (inglés poli-éter-éter-cetona, PEEK para abreviar) es un polímero alto compuesto por una unidad repetida que contiene un enlace cetona y dos enlaces éter en la estructura de la cadena principal, y es un material polimérico especial. Tiene una propiedad fisicoquímica como resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión química. Es una especie de material polimérico semicristalino con punto de fusión de 334 ° C, punto de ablandamiento de 168 ° C y resistencia a la tracción de 132-148 MPa. Se puede utilizar como material estructural resistente a altas temperaturas y material aislante eléctrico. El material de refuerzo se puede preparar combinándolo con fibra de vidrio o fibra de carbono. Generalmente se usa un tipo de polímero de éter de poliarileno obtenido por condensación con un fenol aromático divalente.
PEEK tiene una excelente resistencia al calor y a altas temperaturas. Puede utilizarse durante mucho tiempo a 250 ° C. La temperatura instantánea puede alcanzar los 300 ° C. Tiene alta rigidez, estabilidad dimensional y pequeño coeficiente de expansión lineal. Está cerca del aluminio metálico. PEEK tiene una buena estabilidad química. Tiene una fuerte resistencia a la corrosión por ácidos, álcalis y casi todos los disolventes orgánicos, y tiene las propiedades de retardante de llama y resistencia a la radiación. PEEK tiene una excelente resistencia al desgaste por deslizamiento y desgaste por rozamiento, especialmente a 250 ° C. Alta resistencia al desgaste y bajo factor de fricción; Además, PEEK es fácil de extruir y moldear por inyección.
La bismaleimida (BMI) es otro tipo de sistema de resina derivado del sistema de resina de poliimida. Es un compuesto bifuncional con maleimida (MI) como grupo terminal activo. Se puede procesar una fluidez y moldeabilidad similares mediante el mismo método general que la resina epoxi, que supera las deficiencias de la resistencia al calor relativamente baja de la resina epoxi. Por lo tanto, se ha desarrollado rápidamente y se ha utilizado ampliamente en las últimas dos décadas. .
El IMC contiene un anillo de benceno, un anillo heterocíclico de imida y una alta densidad de reticulación, por lo que el producto curado tiene una excelente resistencia al calor, y su Tg es generalmente superior a 250 ° C, y el rango de temperatura de uso es de aproximadamente 177 ° C a 232 ºC. La etilendiamina en el IMC alifático es la más estable y la temperatura de descomposición térmica (Td) disminuirá a medida que aumente el número de grupos metileno. La Td del BMI aromático es generalmente más alta que la del BMI alifático, del cual 2,4. La Td de los diaminobencenos es más alta que la de otros tipos. Además, Td tiene una estrecha relación con la densidad de reticulación y Td aumenta con el aumento de la densidad de reticulación dentro de un cierto intervalo.
La resina de furano es un término general para las resinas producidas a partir de esteroles y furfurales con anillos de furano como materias primas. Cura a sólidos insolubles e infusibles bajo la acción de ácidos fuertes. Los tipos son resinas de esteroles, resinas de furfural, resinas de fluorenona, resina de fluorenona-formaldehído, etc.
Este anillo es el anillo de furano
El material compuesto reforzado con fibra de vidrio de furano resistente al calor tiene una mayor resistencia al calor que el material compuesto reforzado con fibra de vidrio fenólico general, y se puede utilizar durante mucho tiempo a alrededor de 150 ° C.
La resina de cianato es un nuevo tipo de resina termoendurecible con dos o más grupos funcionales de cianato (-OCN) en la estructura molecular desarrollada en la década de 1960. Su estructura molecular es: NCO-R-OCN; La resina de éster de cianato también se llama resina de triazina A, el nombre completo en inglés es resina de triazina A, resina TA, resina de cianato, abreviada como CE.
El éster de cianato CE tiene excelentes propiedades mecánicas a altas temperaturas, mayor resistencia a la flexión y resistencia a la tracción que la resina epoxi bifuncional; absorción de agua muy baja (<1,5%); baja contracción del molde, buena estabilidad dimensional; resistencia al calor Buenas propiedades, temperatura de transición vítrea de 240 ~ 260 ° C, hasta 400 ° C, se puede curar a 170 ° C después de la modificación; resistencia al calor y la humedad, retardo de llama, adherencia muy buena y fibra de vidrio, fibra de carbono, fibra de cuarzo Los materiales de refuerzo como los bigotes tienen buenas propiedades de unión; excelentes propiedades eléctricas, constante dieléctrica extremadamente baja (2.8 ~ 3.2) y tangente de pérdida dieléctrica (0.002 ~ 0.008), y propiedades dieléctricas versus temperatura y frecuencia de ondas electromagnéticas Los cambios muestran una estabilidad única (es decir, tienen banda ancha).
Las resinas de poliariletinilo (PAA) son una clase de polímeros de alto rendimiento formados por polimerización por adición de hidrocarburos etinil aromáticos. Es un material ideal para resina de alto contenido de carbono resistente a la ablación reforzada con fibra, y se usa ampliamente en materiales aeroespaciales como boquillas de cohetes y boquillas de motores de misiles.
La llamada temperatura alta es relativamente hablando. En general, la resistencia a la temperatura del material compuesto a base de resina es ligeramente inferior a la de los materiales compuestos, como los materiales a base de metal y los materiales a base de cerámica. Sin embargo, el mayor atractivo de los materiales compuestos radica en su designabilidad. A través de un diseño y un proceso de moldeo razonables, pueden desarrollar sus fortalezas y evitar sus debilidades.
Ningún material es perfecto, no perfecto, por lo que hay margen de mejora. En el futuro, con los esfuerzos conjuntos de muchos profesionales, surgirán más materiales nuevos y los materiales compuestos a base de polímeros ciertamente desempeñarán un papel más importante.
¡La tecnología impulsa el desarrollo social y los materiales cambian el mundo!
Polyimide, nombre en inglés Polyimide (referido como PI), un tipo de polímero que contiene un anillo de imida (-CO-NH-CO-) en la cadena principal. Es uno de los mejores materiales poliméricos orgánicos con un alto rendimiento integral. Tiene una resistencia a altas temperaturas de más de 400 ° C, un rango de temperatura de uso a largo plazo de -200 a 300 ° C, sin punto de fusión obvio, alto rendimiento de aislamiento, una constante dieléctrica de 3.0 a 103 Hz y solo pérdida dieléctrica. 0,004 a 0,007, pertenecientes a F a H.
Según la estructura química de la unidad repetitiva, la poliimida se puede clasificar en tres tipos: poliimida alifática, semi-aromática y aromática. Según las propiedades térmicas, se puede dividir en poliimidas termoplásticas y termoendurecibles.
Politetrafluoroetileno, el nombre en inglés es Poly tetra fluoroetileno, abreviado como PTFE. Si no sabe mucho sobre esta resina, puede estar muy familiarizado con el alias Teflon y Teflon. Así es, es el recubrimiento que se usa comúnmente en sartenes antiadherentes.
Este material es resistente a ácidos y bases y a diversos disolventes orgánicos y es casi insoluble en todos los disolventes. Al mismo tiempo, el PTFE tiene las características de resistencia a altas temperaturas, y su coeficiente de fricción es extremadamente bajo, por lo que puede usarse como lubricante y también es un recubrimiento ideal para una fácil limpieza de la capa interna de las tuberías de agua.
Su punto de fusión es tan alto como 327 ° C, su estabilidad a largo plazo puede ser de -180 ~ 250 ° C.
El éter de polifenileno es un plástico de ingeniería de alta resistencia desarrollado en la década de 1960. Su nombre químico es poli 2,6-dimetil-1,4-fenil éter, PPO (óxido de polifenileno) o PPE (éter de polifenileno). Conocido como óxido de polifenileno o éter de polifenileno.
Tiene alta resistencia al calor, temperatura de transición vítrea de 211 ° C, punto de fusión de 268 ° C, el calentamiento a 330 ° C tiene una tendencia a descomponerse, cuanto mayor es el contenido de PPO, mejor es la resistencia al calor, la temperatura de distorsión térmica puede alcanzar 190 ° C.
El PPO no es tóxico, es transparente y tiene una densidad relativamente baja, y tiene una excelente resistencia mecánica, resistencia a la relajación del estrés, resistencia a la fluencia, resistencia al calor, resistencia al agua, resistencia al vapor de agua y estabilidad dimensional. Tiene buenas propiedades eléctricas en un amplio rango de temperatura y frecuencia. Las principales desventajas son un flujo de fusión deficiente y un procesamiento difícil. La mayoría de las aplicaciones prácticas son MPPO (mezclas o aleaciones de PPO). Por ejemplo, el PPO modificado con PS puede mejorar en gran medida el rendimiento del procesamiento. Mejora la resistencia al agrietamiento por tensión y la resistencia al impacto, reduce el costo y solo reduce ligeramente la resistencia al calor y el brillo.
El sulfuro de polifenileno es un sulfuro de polifenileno, una resina termoplástica con un grupo feniltio en la cadena principal de la molécula, abreviado como PPS en inglés. El sulfuro de polifenileno es un polímero cristalino.
La fibra no estirada tiene una gran región amorfa (cristalinidad de aproximadamente 5%) y se produce una exotermia de cristalización a 125 ° C, la temperatura de transición vítrea es 150 ° C; y el punto de fusión es 281 ° C.La fibra estirada produce una cristalización parcial durante el proceso de estiramiento (aumentado al 30%), y el tratamiento térmico de la fibra estirada a una temperatura de 130-230 ° C puede aumentar la cristalinidad a 60-80 %. Por lo tanto, la fibra estirada no tiene una transición vítrea significativa o una exotermia de cristalización y tiene un punto de fusión de 284 ° C.
Con el aumento de cristalinidad después del estiramiento por calor, la densidad de la fibra aumenta correspondientemente, desde 1,33 g / cm³ antes del estiramiento hasta 1,34 g / cm³ después del estiramiento; después del tratamiento térmico, puede alcanzar 1,38 g / Cm³. Contracción de moldeo: 0,7% Temperatura de moldeo: 300-330 ° C.
La temperatura de distorsión por calor es generalmente superior a 260 grados y puede usarse en el rango de temperatura de 180 ~ 220 ° C. PPS es una de las mejores variedades resistentes al calor en plásticos de ingeniería.
La polieteretercetona (inglés poli-éter-éter-cetona, PEEK para abreviar) es un polímero alto compuesto por una unidad repetida que contiene un enlace cetona y dos enlaces éter en la estructura de la cadena principal, y es un material polimérico especial. Tiene una propiedad fisicoquímica como resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión química. Es una especie de material polimérico semicristalino con punto de fusión de 334 ° C, punto de ablandamiento de 168 ° C y resistencia a la tracción de 132-148 MPa. Se puede utilizar como material estructural resistente a altas temperaturas y material aislante eléctrico. El material de refuerzo se puede preparar combinándolo con fibra de vidrio o fibra de carbono. Generalmente se usa un tipo de polímero de éter de poliarileno obtenido por condensación con un fenol aromático divalente.
PEEK tiene una excelente resistencia al calor y a altas temperaturas. Puede utilizarse durante mucho tiempo a 250 ° C. La temperatura instantánea puede alcanzar los 300 ° C. Tiene alta rigidez, estabilidad dimensional y pequeño coeficiente de expansión lineal. Está cerca del aluminio metálico. PEEK tiene una buena estabilidad química. Tiene una fuerte resistencia a la corrosión por ácidos, álcalis y casi todos los disolventes orgánicos, y tiene las propiedades de retardante de llama y resistencia a la radiación. PEEK tiene una excelente resistencia al desgaste por deslizamiento y desgaste por rozamiento, especialmente a 250 ° C. Alta resistencia al desgaste y bajo factor de fricción; Además, PEEK es fácil de extruir y moldear por inyección.
La bismaleimida (BMI) es otro tipo de sistema de resina derivado del sistema de resina de poliimida. Es un compuesto bifuncional con maleimida (MI) como grupo terminal activo. Se puede procesar una fluidez y moldeabilidad similares mediante el mismo método general que la resina epoxi, que supera las deficiencias de la resistencia al calor relativamente baja de la resina epoxi. Por lo tanto, se ha desarrollado rápidamente y se ha utilizado ampliamente en las últimas dos décadas. .
El IMC contiene un anillo de benceno, un anillo heterocíclico de imida y una alta densidad de reticulación, por lo que el producto curado tiene una excelente resistencia al calor, y su Tg es generalmente superior a 250 ° C, y el rango de temperatura de uso es de aproximadamente 177 ° C a 232 ºC. La etilendiamina en el IMC alifático es la más estable y la temperatura de descomposición térmica (Td) disminuirá a medida que aumente el número de grupos metileno. La Td del BMI aromático es generalmente más alta que la del BMI alifático, del cual 2,4. La Td de los diaminobencenos es más alta que la de otros tipos. Además, Td tiene una estrecha relación con la densidad de reticulación y Td aumenta con el aumento de la densidad de reticulación dentro de un cierto intervalo.
La resina de furano es un término general para las resinas producidas a partir de esteroles y furfurales con anillos de furano como materias primas. Cura a sólidos insolubles e infusibles bajo la acción de ácidos fuertes. Los tipos son resinas de esteroles, resinas de furfural, resinas de fluorenona, resina de fluorenona-formaldehído, etc.
Este anillo es el anillo de furano
El material compuesto reforzado con fibra de vidrio de furano resistente al calor tiene una mayor resistencia al calor que el material compuesto reforzado con fibra de vidrio fenólico general, y se puede utilizar durante mucho tiempo a alrededor de 150 ° C.
La resina de cianato es un nuevo tipo de resina termoendurecible con dos o más grupos funcionales de cianato (-OCN) en la estructura molecular desarrollada en la década de 1960. Su estructura molecular es: NCO-R-OCN; La resina de éster de cianato también se llama resina de triazina A, el nombre completo en inglés es resina de triazina A, resina TA, resina de cianato, abreviada como CE.
El éster de cianato CE tiene excelentes propiedades mecánicas a altas temperaturas, mayor resistencia a la flexión y resistencia a la tracción que la resina epoxi bifuncional; absorción de agua muy baja (<1,5%); baja contracción del molde, buena estabilidad dimensional; resistencia al calor Buenas propiedades, temperatura de transición vítrea de 240 ~ 260 ° C, hasta 400 ° C, se puede curar a 170 ° C después de la modificación; resistencia al calor y la humedad, retardo de llama, adherencia muy buena y fibra de vidrio, fibra de carbono, fibra de cuarzo Los materiales de refuerzo como los bigotes tienen buenas propiedades de unión; excelentes propiedades eléctricas, constante dieléctrica extremadamente baja (2.8 ~ 3.2) y tangente de pérdida dieléctrica (0.002 ~ 0.008), y propiedades dieléctricas versus temperatura y frecuencia de ondas electromagnéticas Los cambios muestran una estabilidad única (es decir, tienen banda ancha).
Las resinas de poliariletinilo (PAA) son una clase de polímeros de alto rendimiento formados por polimerización por adición de hidrocarburos etinil aromáticos. Es un material ideal para resina de alto contenido de carbono resistente a la ablación reforzada con fibra, y se usa ampliamente en materiales aeroespaciales como boquillas de cohetes y boquillas de motores de misiles.
La llamada temperatura alta es relativamente hablando. En general, la resistencia a la temperatura del material compuesto a base de resina es ligeramente inferior a la de los materiales compuestos, como los materiales a base de metal y los materiales a base de cerámica. Sin embargo, el mayor atractivo de los materiales compuestos radica en su designabilidad. A través de un diseño y un proceso de moldeo razonables, pueden desarrollar sus fortalezas y evitar sus debilidades.
Ningún material es perfecto, no perfecto, por lo que hay margen de mejora. En el futuro, con los esfuerzos conjuntos de muchos profesionales, surgirán más materiales nuevos y los materiales compuestos a base de polímeros ciertamente desempeñarán un papel más importante.
¡La tecnología impulsa el desarrollo social y los materiales cambian el mundo!
