Introdusere flere høytemperaturbestandige harpikser
2021-05-21
For å maksimere den begrensede bæreevnen i luftfartsindustrien er vektkontrollen til hver komponent veldig streng. Harpiksbaserte kompositter blir i økende grad brukt i dette feltet på grunn av deres utmerkede samlede egenskaper. I tillegg til de svært høye kravene til materialets mekaniske egenskaper, er det også høye krav til temperaturbestandighet. I dag introduserer Changganger flere vanlige harpikser med høy temperatur.
Polyimid, engelsk navn Polyimide (referert til som PI), en type polymer som inneholder en imidring (-CO-NH-CO-) i hovedkjeden. Det er et av de beste organiske polymermaterialene med høy omfattende ytelse. Den har en høy temperaturbestandighet på over 400 ° C, et langvarig brukstemperaturområde på -200 til 300 ° C, ikke noe åpenbart smeltepunkt, høy isolasjonsevne, en dielektrisk konstant på 3,0 ved 103 Hz, og kun dielektrisk tap. 0,004 til 0,007, tilhørende F til H.
I henhold til den kjemiske strukturen til den gjentakende enheten kan polyimidet klassifiseres i tre typer: alifatisk, semi-aromatisk og aromatisk polyimid. I henhold til termiske egenskaper kan den deles inn i termoplastiske og termohærdende polyimider.
Polytetrafluoretylen, det engelske navnet er Poly tetra fluoroetylen, forkortet PTFE. Hvis du ikke vet mye om denne harpiksen, kan du være veldig kjent med aliaset Teflon og Teflon. Det stemmer, det er belegget som ofte brukes på non-stick panner.
Dette materialet er motstandsdyktig mot syrer og baser og mot forskjellige organiske løsningsmidler og er nesten uoppløselig i alle løsningsmidler. Samtidig har PTFE egenskapene til høy temperaturbestandighet, og friksjonskoeffisienten er ekstremt lav, slik at den kan brukes som smøremiddel, og det er også et ideelt belegg for enkel rengjøring av det indre laget av vannrør.
Smeltepunktet er så høyt som 327 ° C, dets langsiktige stabilitet kan være -180 ~ 250 ° C.
Polyfenyleneter er en høy styrke engineering plast utviklet på 1960-tallet. Dens kjemiske navn er poly 2,6â € dimetyl 1,4â fenyleter, PPO (polyfenylenoksid) eller PPE (polyfenyleneter). Kjent som polyfenylenoksyd eller polyfenyleneter.
Den har høy varmebestandighet, glassovergangstemperatur på 211 ° C, smeltepunkt på 268 ° C, oppvarming til 330 ° C har en tendens til å spaltes, jo høyere innhold av PPO, desto bedre varmebestandighet, temperaturforvrengningstemperaturen kan nå 190 ° C.
PPO er ikke-giftig, gjennomsiktig og relativt lav i tetthet, og har utmerket mekanisk styrke, spenningsavslapping, motstand mot kryp, varmebestandighet, vanntetthet, vanndampmotstand og dimensjonsstabilitet Den har gode elektriske egenskaper i et bredt spekter av temperatur og frekvens. De største ulempene er dårlig smelteflyt og vanskelig prosessering. De fleste praktiske bruksområder er MPPO (PPO-blandinger eller legeringer). For eksempel kan PS-modifisert PPO forbedre prosesseringsytelsen. Forbedrer spenningssprettmotstand og slagfasthet, reduserer kostnadene og reduserer bare varmebestandighet og glans.
Polyfenylensulfid er et polyfenylensulfid, en termoplastisk harpiks med en fenyltiogruppe i molekylets hovedkjede, forkortet PPS på engelsk. Polyfenylensulfid er en krystallinsk polymer.
Den uuttrukne fiberen har en stor amorf region (krystallinitet på ca. 5%), og en krystallisasjonseksoterm forekommer ved 125 ° C, glassovergangstemperaturen er 150 ° C; og smeltepunktet er 281 ° C. Den trukkede fiberen produserer delvis krystallisering under strekkprosessen (økt til 30%), og varmebehandling av den trukkne fiberen ved en temperatur på 130-230 ° C kan øke krystalliniteten til 60-80 %. Derfor har den trukkede fiberen ingen signifikant glassovergang eller krystallisasjonseksoterm og har et smeltepunkt på 284 ° C.
Med økningen av krystallinitet etter strekking av varmesetting øker fiberens tetthet tilsvarende, fra 1,33 g / cm 3 før strekking til 1,34 g / cm 3 etter strekking; etter varmebehandling kan den nå 1,38 g / Cm³. Støpingskrymping: 0,7% Støptemperatur: 300-330 ° C.
Varmeforvrengningstemperaturen er generelt større enn 260 grader og kan brukes i temperaturområdet 180 ~ 220 ° C. PPS er en av de beste varmebestandige variantene innen engineering plast.
Polyetereterketon (engelsk poly-eter-eter-keton, forkortet PEEK) er en høy polymer sammensatt av en repeterende enhet som inneholder en ketonbinding og to eterbindinger i hovedkjedestrukturen, og er et spesielt polymermateriale. Den har en fysisk-kjemisk egenskap som høy temperaturbestandighet og kjemisk korrosjonsbestandighet. Det er et slags semikrystallinsk polymermateriale med smeltepunkt på 334 ° C, mykhetspunkt på 168 ° C og strekkfasthet på 132-148 MPa. Den kan brukes som høy temperaturbestandig strukturelt materiale og elektrisk isolerende materiale. Armeringsmaterialet kan fremstilles ved å sammensette med glassfiber eller karbonfiber. En type polyaryleneterpolymer oppnådd ved kondensering med en aromatisk dihydrisk fenol blir generelt brukt.
PEEK har utmerket varmebestandighet og høy temperaturbestandighet. Den kan brukes i lang tid ved 250 ° C. Den øyeblikkelige temperaturen kan nå 300 ° C. Den har høy stivhet, dimensjonsstabilitet og liten lineær ekspansjonskoeffisient. Det er nær metallaluminium. PEEK har god kjemisk stabilitet. Den har sterk korrosjonsbestandighet mot syre, alkali og nesten alle organiske løsningsmidler, og har egenskapene til flammehemmende og strålingsbestandighet. PEEK har utmerket motstand mot glidende slitasje og slitasje, spesielt ved 250 ° C. Høy slitestyrke og lav friksjonsfaktor; i tillegg er PEEK lett å ekstrudere og sprøytestøpe.
Bismaleimid (BMI) er en annen type harpiks system avledet fra polyimid harpiks system. Det er en bifunksjonell forbindelse med maleimid (MI) som den aktive sluttgruppen. Lignende flytbarhet og formbarhet kan behandles ved samme generelle metode som epoksyharpiks, som overvinner manglene ved relativt lav varmebestandighet av epoksyharpiks. Derfor har den blitt raskt utviklet og brukt mye de siste to tiårene. .
BMI inneholder en benzenring, en imid heterocyklisk ring og en høy tverrbindingstetthet, slik at det herdede produktet har utmerket varmebestandighet, og dets Tg er generelt mer enn 250 ° C, og brukstemperaturområdet er ca. 177 ° C til 232 ° C. Etylendiamin i den alifatiske BMI er den mest stabile, og den termiske nedbrytningstemperaturen (Td) vil synke når antall metylengrupper øker. Td for aromatisk BMI er generelt høyere enn for alifatisk BMI, hvorav 2,4. Td av diaminobenzener er høyere enn andre typer. I tillegg har Td et nært forhold til tverrbindingstettheten, og Td øker med økningen av tverrbindingstetthet innenfor et bestemt område.
Furanharpiks er en generell betegnelse på harpikser produsert av steroler og furfur med furanringer som råvarer. Den herder til uoppløselige og infusible faste stoffer under påvirkning av sterke syrer. Typene er sterolharpikser, furfuralharpikser, fluorenonharpikser, fluorenonformaldehydharpiks, etc.
Denne ringen er furanringen
Det varmebestandige materialet furan glassfiberarmert komposittmateriale har høyere varmebestandighet enn det generelle fenoliske glassfiberarmerte komposittmaterialet, og kan brukes i lang tid ved rundt 150 ° C.
Cyanatharpiks er en ny type termohærdende harpiks med to eller flere cyanatfunksjonelle grupper (-OCN) i den molekylære strukturen utviklet på 1960-tallet. Dens molekylære struktur er: NCO-R-OCN; cyanatester Harpiks kalles også triazin A harpiks, det fulle navnet på engelsk er Triazin A harpiks, TA harpiks, Cyanat harpiks, forkortet CE.
Cyanatester CE har utmerkede mekaniske egenskaper ved høy temperatur, høyere bøyestyrke og strekkfasthet enn bifunksjonell epoksyharpiks; veldig lav vannabsorpsjon (<1,5%); lav støping krymping, god dimensjonal stabilitet; varmebestandighet Gode egenskaper, glassovergangstemperatur på 240 ~ 260 ° C, opp til 400 ° C, kan herdes ved 170 ° C etter endring; motstand mot varme og fuktighet, flammehemmende, vedheft er veldig bra, og glassfiber, karbonfiber, kvartsfiber Forsterkende materialer som kinnskjegg har gode bindingsegenskaper; utmerkede elektriske egenskaper, ekstremt lav dielektrisk konstant (2,8 ~ 3,2) og dielektrisk tapstangens (0,002 ~ 0,008), og dielektriske egenskaper versus temperatur og elektromagnetisk bølgefrekvens Endringene viser unik stabilitet (dvs. har bredbånd).
Polyaryletynyl (PAA) harpikser er en klasse med høyytelsespolymerer dannet ved tilsetningspolymerisasjon av etynylaromatiske hydrokarboner. Det er et ideelt materiale for fiberforsterket ablasjonsbestandig høykarbonharpiks, og brukes mye i romfartsmaterialer som rakettdyser og missilmunnstykker.
Den såkalte høye temperaturen er relativt sett. Generelt er temperaturmotstanden til det harpiksbaserte komposittmaterialet noe dårligere enn komposittmaterialets, slik som metallbaserte og keramiske baserte materialer. Imidlertid ligger den største attraksjonen av komposittmaterialer i deres designbarhet. Gjennom rimelig design og støpeprosess kan de utvikle sine styrker og unngå svakheter.
Intet materiale er perfekt, ikke perfekt, så det er rom for forbedringer. I fremtiden, med den felles innsatsen fra mange utøvere, vil det dukke opp flere nye materialer, og polymerbaserte komposittmaterialer vil absolutt spille en større rolle.
Teknologi driver sosial utvikling, og materialer forandrer verden!
Polyimid, engelsk navn Polyimide (referert til som PI), en type polymer som inneholder en imidring (-CO-NH-CO-) i hovedkjeden. Det er et av de beste organiske polymermaterialene med høy omfattende ytelse. Den har en høy temperaturbestandighet på over 400 ° C, et langvarig brukstemperaturområde på -200 til 300 ° C, ikke noe åpenbart smeltepunkt, høy isolasjonsevne, en dielektrisk konstant på 3,0 ved 103 Hz, og kun dielektrisk tap. 0,004 til 0,007, tilhørende F til H.
I henhold til den kjemiske strukturen til den gjentakende enheten kan polyimidet klassifiseres i tre typer: alifatisk, semi-aromatisk og aromatisk polyimid. I henhold til termiske egenskaper kan den deles inn i termoplastiske og termohærdende polyimider.
Polytetrafluoretylen, det engelske navnet er Poly tetra fluoroetylen, forkortet PTFE. Hvis du ikke vet mye om denne harpiksen, kan du være veldig kjent med aliaset Teflon og Teflon. Det stemmer, det er belegget som ofte brukes på non-stick panner.
Dette materialet er motstandsdyktig mot syrer og baser og mot forskjellige organiske løsningsmidler og er nesten uoppløselig i alle løsningsmidler. Samtidig har PTFE egenskapene til høy temperaturbestandighet, og friksjonskoeffisienten er ekstremt lav, slik at den kan brukes som smøremiddel, og det er også et ideelt belegg for enkel rengjøring av det indre laget av vannrør.
Smeltepunktet er så høyt som 327 ° C, dets langsiktige stabilitet kan være -180 ~ 250 ° C.
Polyfenyleneter er en høy styrke engineering plast utviklet på 1960-tallet. Dens kjemiske navn er poly 2,6â € dimetyl 1,4â fenyleter, PPO (polyfenylenoksid) eller PPE (polyfenyleneter). Kjent som polyfenylenoksyd eller polyfenyleneter.
Den har høy varmebestandighet, glassovergangstemperatur på 211 ° C, smeltepunkt på 268 ° C, oppvarming til 330 ° C har en tendens til å spaltes, jo høyere innhold av PPO, desto bedre varmebestandighet, temperaturforvrengningstemperaturen kan nå 190 ° C.
PPO er ikke-giftig, gjennomsiktig og relativt lav i tetthet, og har utmerket mekanisk styrke, spenningsavslapping, motstand mot kryp, varmebestandighet, vanntetthet, vanndampmotstand og dimensjonsstabilitet Den har gode elektriske egenskaper i et bredt spekter av temperatur og frekvens. De største ulempene er dårlig smelteflyt og vanskelig prosessering. De fleste praktiske bruksområder er MPPO (PPO-blandinger eller legeringer). For eksempel kan PS-modifisert PPO forbedre prosesseringsytelsen. Forbedrer spenningssprettmotstand og slagfasthet, reduserer kostnadene og reduserer bare varmebestandighet og glans.
Polyfenylensulfid er et polyfenylensulfid, en termoplastisk harpiks med en fenyltiogruppe i molekylets hovedkjede, forkortet PPS på engelsk. Polyfenylensulfid er en krystallinsk polymer.
Den uuttrukne fiberen har en stor amorf region (krystallinitet på ca. 5%), og en krystallisasjonseksoterm forekommer ved 125 ° C, glassovergangstemperaturen er 150 ° C; og smeltepunktet er 281 ° C. Den trukkede fiberen produserer delvis krystallisering under strekkprosessen (økt til 30%), og varmebehandling av den trukkne fiberen ved en temperatur på 130-230 ° C kan øke krystalliniteten til 60-80 %. Derfor har den trukkede fiberen ingen signifikant glassovergang eller krystallisasjonseksoterm og har et smeltepunkt på 284 ° C.
Med økningen av krystallinitet etter strekking av varmesetting øker fiberens tetthet tilsvarende, fra 1,33 g / cm 3 før strekking til 1,34 g / cm 3 etter strekking; etter varmebehandling kan den nå 1,38 g / Cm³. Støpingskrymping: 0,7% Støptemperatur: 300-330 ° C.
Varmeforvrengningstemperaturen er generelt større enn 260 grader og kan brukes i temperaturområdet 180 ~ 220 ° C. PPS er en av de beste varmebestandige variantene innen engineering plast.
Polyetereterketon (engelsk poly-eter-eter-keton, forkortet PEEK) er en høy polymer sammensatt av en repeterende enhet som inneholder en ketonbinding og to eterbindinger i hovedkjedestrukturen, og er et spesielt polymermateriale. Den har en fysisk-kjemisk egenskap som høy temperaturbestandighet og kjemisk korrosjonsbestandighet. Det er et slags semikrystallinsk polymermateriale med smeltepunkt på 334 ° C, mykhetspunkt på 168 ° C og strekkfasthet på 132-148 MPa. Den kan brukes som høy temperaturbestandig strukturelt materiale og elektrisk isolerende materiale. Armeringsmaterialet kan fremstilles ved å sammensette med glassfiber eller karbonfiber. En type polyaryleneterpolymer oppnådd ved kondensering med en aromatisk dihydrisk fenol blir generelt brukt.
PEEK har utmerket varmebestandighet og høy temperaturbestandighet. Den kan brukes i lang tid ved 250 ° C. Den øyeblikkelige temperaturen kan nå 300 ° C. Den har høy stivhet, dimensjonsstabilitet og liten lineær ekspansjonskoeffisient. Det er nær metallaluminium. PEEK har god kjemisk stabilitet. Den har sterk korrosjonsbestandighet mot syre, alkali og nesten alle organiske løsningsmidler, og har egenskapene til flammehemmende og strålingsbestandighet. PEEK har utmerket motstand mot glidende slitasje og slitasje, spesielt ved 250 ° C. Høy slitestyrke og lav friksjonsfaktor; i tillegg er PEEK lett å ekstrudere og sprøytestøpe.
Bismaleimid (BMI) er en annen type harpiks system avledet fra polyimid harpiks system. Det er en bifunksjonell forbindelse med maleimid (MI) som den aktive sluttgruppen. Lignende flytbarhet og formbarhet kan behandles ved samme generelle metode som epoksyharpiks, som overvinner manglene ved relativt lav varmebestandighet av epoksyharpiks. Derfor har den blitt raskt utviklet og brukt mye de siste to tiårene. .
BMI inneholder en benzenring, en imid heterocyklisk ring og en høy tverrbindingstetthet, slik at det herdede produktet har utmerket varmebestandighet, og dets Tg er generelt mer enn 250 ° C, og brukstemperaturområdet er ca. 177 ° C til 232 ° C. Etylendiamin i den alifatiske BMI er den mest stabile, og den termiske nedbrytningstemperaturen (Td) vil synke når antall metylengrupper øker. Td for aromatisk BMI er generelt høyere enn for alifatisk BMI, hvorav 2,4. Td av diaminobenzener er høyere enn andre typer. I tillegg har Td et nært forhold til tverrbindingstettheten, og Td øker med økningen av tverrbindingstetthet innenfor et bestemt område.
Furanharpiks er en generell betegnelse på harpikser produsert av steroler og furfur med furanringer som råvarer. Den herder til uoppløselige og infusible faste stoffer under påvirkning av sterke syrer. Typene er sterolharpikser, furfuralharpikser, fluorenonharpikser, fluorenonformaldehydharpiks, etc.
Denne ringen er furanringen
Det varmebestandige materialet furan glassfiberarmert komposittmateriale har høyere varmebestandighet enn det generelle fenoliske glassfiberarmerte komposittmaterialet, og kan brukes i lang tid ved rundt 150 ° C.
Cyanatharpiks er en ny type termohærdende harpiks med to eller flere cyanatfunksjonelle grupper (-OCN) i den molekylære strukturen utviklet på 1960-tallet. Dens molekylære struktur er: NCO-R-OCN; cyanatester Harpiks kalles også triazin A harpiks, det fulle navnet på engelsk er Triazin A harpiks, TA harpiks, Cyanat harpiks, forkortet CE.
Cyanatester CE har utmerkede mekaniske egenskaper ved høy temperatur, høyere bøyestyrke og strekkfasthet enn bifunksjonell epoksyharpiks; veldig lav vannabsorpsjon (<1,5%); lav støping krymping, god dimensjonal stabilitet; varmebestandighet Gode egenskaper, glassovergangstemperatur på 240 ~ 260 ° C, opp til 400 ° C, kan herdes ved 170 ° C etter endring; motstand mot varme og fuktighet, flammehemmende, vedheft er veldig bra, og glassfiber, karbonfiber, kvartsfiber Forsterkende materialer som kinnskjegg har gode bindingsegenskaper; utmerkede elektriske egenskaper, ekstremt lav dielektrisk konstant (2,8 ~ 3,2) og dielektrisk tapstangens (0,002 ~ 0,008), og dielektriske egenskaper versus temperatur og elektromagnetisk bølgefrekvens Endringene viser unik stabilitet (dvs. har bredbånd).
Polyaryletynyl (PAA) harpikser er en klasse med høyytelsespolymerer dannet ved tilsetningspolymerisasjon av etynylaromatiske hydrokarboner. Det er et ideelt materiale for fiberforsterket ablasjonsbestandig høykarbonharpiks, og brukes mye i romfartsmaterialer som rakettdyser og missilmunnstykker.
Den såkalte høye temperaturen er relativt sett. Generelt er temperaturmotstanden til det harpiksbaserte komposittmaterialet noe dårligere enn komposittmaterialets, slik som metallbaserte og keramiske baserte materialer. Imidlertid ligger den største attraksjonen av komposittmaterialer i deres designbarhet. Gjennom rimelig design og støpeprosess kan de utvikle sine styrker og unngå svakheter.
Intet materiale er perfekt, ikke perfekt, så det er rom for forbedringer. I fremtiden, med den felles innsatsen fra mange utøvere, vil det dukke opp flere nye materialer, og polymerbaserte komposittmaterialer vil absolutt spille en større rolle.
Teknologi driver sosial utvikling, og materialer forandrer verden!
