장기 사용 온도로 분류 된 플라스틱은 일반 목적 플라스틱, 엔지니어링 플라스틱 및 고온 플라스틱으로 나눌 수 있으며, 그 중 고온 플라스틱은 열 저항 플라스틱, 고성능 플라스틱, 특수 엔지니어링 플라스틱으로도 알려져 있습니다. 등.
범용 플라스틱은 100 OC보다 낮은 온도에서 오랫동안 사용되는 플라스틱이며; 5 개의 주요 일반 목적 플라스틱에는 폴리에틸렌 (폴리에틸렌, PE), 폴리 프로필렌 (폴리 프로필렌, PP), 폴리스티렌 (폴리스티렌, PS), 폴리 비닐 클로라이드 (폴리 비닐 클로라이드, PVC) 및 아크릴로 니트릴-부타리엔-스티렌 코 폴리머 (ABS); 기계적 특성이 낮지 만 광범위한 응용 분야와 우수한 처리 특성으로 인해 포장, 가정 기기 및 건설 산업에 널리 사용됩니다.
엔지니어링 플라스틱은 100 OC에서 150 OC 범위의 온도에서 장기간 사용되는 플라스틱이며; 5 개의 주요 엔지니어링 플라스틱에는 폴리 카보네이트 (폴리 카보네이트, PC), 폴리 옥시 메틸렌 (폴리 옥시 메틸렌, POM), 폴리 에스테르 (폴리 부틸렌 테레 프탈레이트, PBT), 폴리 아미드 (폴리 아미드, PA) 및 폴리스티렌 (폴리 페닐 렌, PA)이 포함됩니다. 폴리 아미드, PA) 및 폴리 페닐 렌 옥사이드 (PPO); 그것들은 우수한 기계적 특성, 화학 저항 및 내마모성을 가지고 있으며, 수정자를 추가하여 재료를 최적화 할 수 있으며, 가공하기 쉬운 엔지니어링 플라스틱은 자동차, 전자 및 기계 산업에서 널리 사용됩니다.
고온 플라스틱은 150 OC보다 높은 온도에서 오랫동안 사용될 수있는 플라스틱이며; 그것들은 우수한 기계적 특성과 우수한 화학 저항뿐만 아니라 방사선 저항, 불꽃 지연 및 우수한 전기 특성을 포함하여 높은 작업 온도에서만 나타날 수있는 많은 우수한 특성을 가지고 있습니다. 변형을 통해, 마찰 특성을 향상시키고 전기 전도도를 조정하면서 재료의 치수 안정성 및 강성이 향상 될 수있다. 군사, 항공, 항공 우주, 자동차 및 석유 및 가스 산업에서 전통적인 금속 및 세라믹을 대체하는 고온 플라스틱은 계속 새롭고 도전적인 응용 프로그램을 가지고있어 가장 빠르게 성장하는 플라스틱 제품 중 하나가되었습니다.
1. 브리징 엔지니어링 플라스틱으로 고온 플라스틱 - PPA, PARA
방향족 폴리 아미드는 반 방향 폴리 아미드 (폴리 프탈 아미드, PPA) 및 완전 방향족 폴리 아미드 (폴리 아릴 아미드, 파라)를 포함한다. 지방족 PA 분자의 주요 사슬에 벤젠 고리를 함유하는 반 방향 또는 완전 방향족 아미드 체인 세그먼트를 도입함으로써, 기존 PA의 기계적 특성, 내열성 및 치수 안정성이 향상된다.
PPA의 주요 공급 업체는 BASF, DUPONT, DSM, EMS, Evonik, Kuraray, Mitsui, Sabic 및 Solvay입니다. 일반적인 것은 PA4T, PA6T, PA9T, PA10T 및 기타 PPAS.Table 1입니다. , PA6, PA66 및 PPA의 특성을 보여주고 비교합니다. PPA, 여기서 PPA는 PA6T/XT (헥사 메틸렌 디아민 + 메틸 글루 틸렌 디아민 + 테레프탈산)입니다.
Para의 주요 공급 업체는 Dupont, Kolon, Solvay, Teijin 및 Tayho 등이며, 가장 유명한 것은 Dupont 's Nomex (Polyisophthaloyl Isophthalamide) 및 Kevlar (All-Para-Polyaryarylamide)입니다. ), 시트 및 섬유; 그것은 녹는 점이 없으며 370 oc 이상에서 분해되기 시작합니다. 유전체 강도가 높으며 그 특성은 PA6, PA66 및 PPA와 비교할 수 있습니다. 분해되기 시작했다. 높은 유전체 강도는 단기 40 kV/mm 전압을 견딜 수 있습니다. 좋은 기계적 인성 (1.5 mm 두께의 절연 종이, 1800 N/cm의 인장 강도, 파단 8.0%의 신장); 220에서 OC는 10 년 이상 오랫동안 사용될 수 있습니다. 화학적 부식 저항, 조사 저항성 및 화염 지연; 주로 전기 절연 (예 : 변압기) 및 화염 지연자 등에 사용됩니다. Kevlar 주요 제품 형태는 섬유 및 시트입니다. 융점 없음, 분해 시작시 427 oC; 고강도, 높은 계수 및 인성 (3.6 gpa의 섬유 인장 강도, 130 gpa의 인장 모듈러스, 파단 3%의 신장); 180 OC의 온도의 장기 사용; 주로 군용, 항공 및 항공 우주 및 기타 구조적 구성 요소에 사용되는 매우 강력한 섬유 및 강화 재료로 사용됩니다.
2. 스틸을 플라스틱으로 교체하는 예 -PPS, Paek, PI
폴리 페닐 렌 설파이드 (PPS)는 분자의 주요 사슬에 벤젠-설파 결합을 갖는 열가소성, 반 결정질 수지입니다. .PPS는 수분 흡수가 낮고 치수 안정성이 우수한 180 내지 220 OC 범위의 온도에서 장기간 사용될 수 있습니다. 180 내지 220 OC의 온도 범위에서 오랫동안 사용될 수 있으며, 수분 흡수가 매우 낮고 치수 안정성이 우수합니다. 수정 후, 전자, 전기 및 자동차 산업에서 구조 재료로 널리 사용됩니다. 표 2는 Celanese 's Fortron®을 사용한 PPS의 특성을 예로 들어 보여줍니다.
폴리 아리 레테르 케톤 (PAEK)은 주로 폴리 에테르 케톤 (PEK), 폴리 테테 테르 케톤 (PEEK), 폴리 테르 케톤 케톤 (PEKK) 등을 포함하는 반 결정질, 열가소성이다. Pekk) 등. Paek의 다양한 품종의 차이는 화학 조성물, 에테르 케톤의 순서 및 비율, 143 내지 175 oc의 유리 전이 온도, 338 내지 375 oC의 유리 전이 온도이다. Paek 분자 구조는 우수한 기계적 특성, 전기 절연 및 화학 저항성을 갖는 벤젠 고리를 함유하고; 에테르 결합 및 유연성을 갖고 열가소성 처리 방법으로 성형 할 수 있습니다. Paek의 주요 공급 업체는 Akro Plastic, Celanese, Evonik, Solvay 및 Victrex입니다. 예를 들어 표 3은 Victrex의 엿보기 속성을 보여줍니다. Peek은 Lehvoss, Indmatec, Solid Concepts 등과 같은 공급 업체에서 구할 수있는 3D 프린팅 와이어 및 분말을 위해 빠르게 개발하고 있다고 언급 할 가치가 있습니다.
폴리이 미드 (PI)는 지방 사슬, 반 방향성 및 방향족 PI 3 종류, 비정질 기반, 열가소성 및 열 세팅을 포함하여 메인 사슬에 이드 (-co-nh-co-)를 함유하는 중합체이다. PI는 유의 한 용융점, 최대 400 OC의 고온 저항, 높은 절연 특성을 가지지 않습니다. 항공, 항공 우주, 마이크로 일렉트로닉스, 나노, 액정, 분리막, 레이저 등 분야에서 널리 사용됩니다. PI의 주요 제품 형태. PI의 주요 제품 형태는 필름, 섬유, 폼 및 수지입니다. 3E Etese, Arakawa, Dupont, Kaneka, Mitsui, Taimide 등. Kapton®으로 만든 Dupont Type 100 HN Pi 필름의 인장 강도는 각각 23oc 및 200 OC에서 231 MPa 및 139 MPa입니다. 23OC 및 200 OC에서 231 MPA 및 139 MPA, 그리고 인장 모듈러스는 각각 2.5 gpa 및 2.9 gpa였으며, 4, table 4는 Mitsui 's를 사용하여 주입 성형 처리에 사용할 수있는 Pi 수지의 특성을 보여준다. 예를 들어 Aurum®.
고온 플라스틱 중에서, 폴리이 미드 (PI)는 온도 저항 치수 측면에서 피라미드의 상단에 있습니다. 폴리이 미드는 디아 하이드 라이드 및 디아민의 중합에 의해 생성되고, 메인 사슬에 에테르 및 아미드 결합을 추가로 도입함으로써 각각 폴리 에테르-이미 미드 (PEI) 및 폴리아리드-이미드 (PAI)를 얻을 수있다. 상업적으로 이용 가능한 열가소성 폴리이 미드의 경우 PI, PEI 및 PAI는 일반적으로 Mitsui 's Aurum®, Sabic의 Ultem® 및 Solvay's Torlon®으로 각각 표현됩니다. 표 5는이 세 공급 업체의 제품의 기본 특성을 보여줍니다. SABIC의 ULTEM® PEI가 Stratasys의 3D 프린팅 필라멘트 (ULTEM® 9085)에서 사용되기 시작했다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 요약하면, 폴리이 미드는 필름, 섬유, 코팅, 폼 및 복합재에 이르기까지 다양한 전반적인 성능을 가진 다양한 제품으로 제공되며 다양한 응용 목적으로 선택할 수 있습니다.
고온 플라스틱에서는 투과성 플라스틱 (400-800nm의 파장에서 가시 광선의 투과율이 80%이상인)이있는 높은 투과율 (ASTM D1003)을 갖는 비정질 물질이 있으며 일반적인 투명 플라스틱, PS, PC 및 PMMA는 유리로 플라스틱을 대체하는 경우 고온에서 재료에 대한보다 엄격한 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
3. 유리 대신 플라스틱의 예 - PSU, PESU, PPSU, PAR
폴리 설폰 (PSU 또는 PSF)은 메인 사슬, 비정질에서 -so2를 함유하는 열가소성 수지의 클래스이다. 폴리 설포 폰, 일반 비스페놀 A 형 폴리 설폰의 장기 사용 온도는 180 OC에 도달 할 수 있으며, 단기 내열성은 최대 220 OC 일 수 있으며, 차원 안정성, 전기 절연, 화학 및 가수 분해 저항성은 주로 자동차, 전자 및 전기, 가정 (식품 접촉)에 사용됩니다. 다른 필드, 특히 일부 투명 부분은 금속, 유리 및 도자기에 대한 좋은 대안입니다.
현재 폴리 설폰의 주요 공급 업체는 BASF, SABIC, SOLVAY, SUMITOMO 등입니다. 표 6은 BASF의 Ultrason®을 사용하여 PSU, PESU 및 PPSU의 특성을 예로 들어 보여줍니다. 세 가지 모두 유리 섬유 및 탄소 섬유로 추가로 강화되고 주입 성형 및 압출에 의해 가공 될 수있다.
폴리 아릴 레이트 (PAR)는 폴리 아릴 화합물, 주 사슬에 벤젠 고리 및 에스테르 결합을 갖는 열가소성 수지이며, 비정질입니다. 지연 특성은 주로 정밀 장치, 자동차, 의료, 음식 및 일상 필수품에 사용됩니다. PAR의 전형적인 대표는 Bisphenol 수지 인 Unitika의 U-Polymer®입니다. 중합체 ®, 비스페놀 A 및 테레 프탈산 및 이소 세포 산의 공중 합체. 표 7은 U- 폴리머의 특성 중 일부를 보여 주며, PAR의 강인성이 폴리 설폰 플라스틱보다 훨씬 우수하다는 것을 언급 할 가치가 있습니다.
4. 특수 기능 플라스틱 (Fluoroplastics) - PVDF, PTFE, PCTFE 등 .
플루오로 아플라스틱은 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자로 대체 된 폴리아 알칸이다. 6 개의 일반적인 형광 플라스틱은 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 (PTFE), 테트라 플루오로 에틸렌-페르 플루오로 옥시 비닐 에테르 공중 합체 (폴리 플루오로 옥시, PFA), 플루오르 화 된 에틸렌 프로필렌 (FEP), 에틸렌-페르 폴리 릴렌 (PEP) 및 에틸렌-플루 포티 플루오로 에틸렌 (PEP) c). , FEP, 에틸렌-테트라-플루오로 에틸렌 공중 합체 (에틸렌-테트라-플루오로-에틸렌, ETFE), 폴리 비닐 리덴 불소 (PVDF) 및 폴리 클로로 리프리 플루로 에틸렌 (PCTEF). (PCTEF).
전반적으로, 형광 플라스틱은 탁월한 내식성, 고온 저항성, 저온 저항, 낮은 마찰 계수, 양호한 자체 윤활 및 유전 적 특성을 가지며 화학, 전자, 전기, 전기, 항공, 항공 우주, 기계, 건축, 의약, 자동 및 자동차 및 자동화 및 유전 특성을 가지고 있습니다. 다른 산업 분야. 6 개의 형광 플라스틱의 주요 특성은 표 9에 도시되어 있으며, 그 중 PTFE 용융 점도는 주입 성형 공정에 사용 되기에는 너무 크다; PFA, FEP, ETFE, PVDF 및 PCTEF는 처리 성능이 향상되며 주입 성형, 압출 및 기타 공정에 의해 성형 될 수 있습니다. 현재, 형광 플라스틱의 주요 공급 업체는 3M, Chemours (이전의 Dupont Fluoroplastics), Dakin, Solvay, Arkema 등입니다. 제품 형태에는 압출 프로파일, 펠렛, 필름, 파우더 등이 포함됩니다. PFA로서 FEP, ETFE, PVDF 및 PCTEF는 주입 성형에 적합하지 않습니다. PVDF와 같은 일부 형광 플라스틱은 전통적인 고온 플라스틱이 가지고 있지 않은 장벽 및 압전과 같은 특수 특성을 가지고 있으며 리튬 배터리, 반도체 및 기타 산업에서 도전적인 새로운 응용 분야에서 빠르게 발전하고 있습니다.
요컨대, 고온 플라스틱은 주로 방향족 폴리 아미드 (PPA, 파라), 폴리 페닐 렌 설파이드 (PPS), 폴리 아릴렌 에테르 케톤 (피크), 폴리이 미드 (PI), 폴리 설 폰 (PSU, PESU), 폴리 아릴 레이트 (PAR), 액체를 포함한다. 결정 폴리머 (LCP) 및 불소 플라스틱 등, 150 ~ 300 OC의 온도의 장기 사용, 주요 특징은 각각 고열 저항, 고강도, 높은 투명성, 높은 유동성 및 높은 기능입니다. 마찰 저항 등 및 수정에 의해 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 이 고온 플라스틱은 항공 우주, 자동차, 전자 및 기타 산업, 유리 대신 강철 (또는 세라믹) 대신 플라스틱 (또는 세라믹) 대신 플라스틱 (플라스틱) 및 다양한 물질 선택 및 제품 설계가 필요합니다. 다양한 요구 사항을 충족합니다.
