Поиск
Закройте это окно поиска.

Термореактивный и термопластичный: определение и различия

Изучите различия и области применения термореактивных материалов и термопластов — ключевых полимеров, формирующих инновации и устойчивое развитие в материаловедении.
ХИТОП / Блог / <a href="https://hitopindustrial.com/ru/отличия-термореактивных-и-термоплас/" title="Термореактивный и термопластичный: определение и различия">Термореактивный и термопластичный: определение и различия

Термореактивные материалы и термопласты — это классы полимеров, которые представляют собой большие молекулы, образующиеся в результате химического связывания мономеров. Говоря об этих двух, мы обнаружим множество сходств между ними, но есть и определенные различия. «Термопластики» были распространенным названием в литье под давлением и промышленность по производству деталей, пока не появился «термореактивный материал».

Реактопласты и смолы, в сочетании друг с другом, служат отличной альтернативой металлу и термопластам в процессах изготовления пластмасс. Некоторые процессы или продукты требуют использования термопластов, тогда как другие требуют реактопластов. Существуют продукты/процессы, которые можно использовать.

Реактопласты и термопласты: определения

Реактопласты против термопластов

Чтобы лучше понять эти полимеры, нам необходимо изучить их характеристики, поведение и уникальные свойства. Здесь мы обсуждаем их подробно один за другим.

Термопласты

Термопласты — это полимеры, которые можно многократно размягчать, плавить и придавать им разные формы. Эти изменения происходят от твердых тел к жидкостям при нагревании и от жидкостей к твердым телам при охлаждении. Их универсальность расширяет возможности их использования.

Химически они представляют собой длинноцепные полимеры, которые удерживаются вместе слабыми межмолекулярными силами, называемыми силами Ван-дер-Ваальса. Именно это позволяет им легко менять свое состояние материи.

Некоторые свойства термопластов представлены в таблице ниже:

Температура плавления150°C (302°F) – выше 250°C (482°F) (в зависимости от термопластика)
ГибкостьБолее гибкий, чем альтернативы
Возможность вторичной переработкиЛегко перерабатывается
ПрозрачностьЕго можно сделать прозрачным

Несколькими примерами термопластов являются полиэтилен, полипропилен и полиэтилентерефталат (ПЭТ). Они обычно используются в таких отраслях, как литье под давлением, автомобильный, упаковка и конструкция. 

Когда мы говорим о термопластах, их можно легко модифицировать в соответствии с потребностями. Некоторые из них можно сделать устойчивыми к УФ-лучи и Пламя. Существуют также термопласты с памятью формы, которые после нагревания возвращаются к своей первоначальной форме.

термопласты с памятью формы

Реактопласты

Термореактивные полимеры — это класс полимеров, которые вступают в химическую реакцию во время формования и образуют трехмерную сетчатую структуру. Их можно отличить от термопластов по сшитой структуре, которая не позволяет им менять форму или форму. В термореактивных материалах сшивка улучшает механические, термические и химические свойства материала.

В процессе сшивания термореактивные материалы создают сеть ковалентных связей между полимерными цепями. В процессе отверждения, в котором часто используются тепловые или химические катализаторы, происходит сшивание.

Процесс отверждения обычно требует тепловой энергии; некоторые реактопласты могут отверждаться при комнатной температуре, тогда как другим могут потребоваться более высокие температуры. Во время отверждения также можно применять химический инициатор или катализатор. Например, в эпоксидных смолах в качестве отвердителей используются отвердители на основе аминов, а полибензоксазин — редкий случай, когда отверждение происходит без какого-либо катализатора.

Некоторые свойства термореактивных материалов перечислены ниже.

  1. Реактопласты обычно выдерживают высокие температуры. 
  2. Они широко известны своей силой и сопротивлением.
  3. Химические вещества или катализаторы не оказывают большого влияния на их состав.
  4. Они также остаются неповрежденными, когда дело касается тяжелых нагрузок.
  5. Реактопласты обычно устойчивы к растворителям.

Некоторыми популярными видами термореактивных материалов являются эпоксидные смолы, полиуретаны, фенольные смолы, меламин-формальдегид и т. д. В настоящее время они используются в таких отраслях, как аэрокосмический, автомобилестроение, электроника и т. д.

Вулканизированная резина представляет собой термореактивный пластик и один из самых прочных известных материалов. Меламин-формальдегидные смолы, разновидность термореактивных, используются при производстве меламиновой посуды.

Хотя реактопласты имеют ряд преимуществ, у них также есть несколько проблем. Они необратимы и не подлежат вторичной переработке. Их небиоразлагаемость также является серьезной проблемой. Они также хрупкие, и их использование ограничено, когда требуется что-то гибкое.

Реактопласты и термопласты, определения

Реактопласты и термопласты: различия

Термопласты и реактопласты представляют собой схожие пластические полимеры, но сильно различаются по определенным основам. Здесь мы собираемся объяснить и изучить некоторые из них.

Температура плавления

Температура плавления полимеров, таких как термореактивные и термопласты, является важной основой для их дифференциации. Их поведение при нагревании определяет их разнообразные свойства и потенциальное применение.  

Термореактивные пластмассы или термореактивные пластики получили свое название из-за их способности противостоять нагреву. Единственный случай, когда термореактивные материалы реагируют на тепло, — это процесс отверждения или сшивки. Эти полимеры индифферентны к любому послеотверждению при нагревании.

Термопласты, кстати, имеют низкую температуру плавления и могут формоваться и переформовываться под воздействием тепла. Это способствует возможности вторичной переработки этого материала. Их применение ограничено в тех областях, где требуется функциональность, несмотря на высокие температуры.

Эстетика

Помимо функциональных соображений, когда дело доходит до различия термопластов и термореактивных пластиков, важным моментом является эстетика. Реактопласты из-за ковалентной сшивки имеют жесткую и сложную поверхность. Эта сложная детализация становится важной характеристикой в таких отраслях, как автомобилестроение и бытовая электроника.

Единственный раз, когда мы можем добавить цвет к термореактивным материалам, — это перед формованием. Цвет наносится непосредственно на форму, что способствует лучшему образованию связи между краской и пластиком. Этот процесс придает термореактивным материалам устойчивость к отслаиванию, растрескиванию и т. д.

Реактопласты также подходят для отделки с низким и высоким глянцем. Окрашенные термореактивные материалы также дают возможность добавлять сложные детали, такие как логотипы.

С другой стороны, термопласты обеспечивают высококачественная отделка. Их способность плавиться и изменять форму во многом способствует их эстетическим способностям. Термопласты можно тонировать снова и снова, чтобы обеспечить идеальный баланс функциональности и эстетики. 

Поверхностную обработку термопластов легко изменить с помощью различных методов, таких как экструзия и 3D-печать. Их можно адаптировать к матовой или глянцевой отделке в соответствии с желаемым эстетическим результатом. Более того, прозрачность и полупрозрачность термопластов делают их идеальными для применения в осветительных приборах, электронных устройствах и очках.

Устойчивость к коррозии

По оценкам, различные отрасли промышленности, такие как химические перерабатывающие заводы, вынуждены платить значительные суммы из-за коррозии. Благодаря своей структуре термореактивные материалы обладают высокой коррозионной стойкостью. Эпоксидные смолы, например, используются в качестве покрытия в местах, где требуется защита от коррозии.

Природная жесткость может стать причиной беспокойства в определенных местах, где гибкость имеет решающее значение для защиты от коррозии. Кроме того, некоторые термореактивные материалы могут потерять свою функциональность при длительном воздействии ультрафиолетовых лучей, что ограничивает их применение на открытом воздухе.

Если говорить о термопластах, то они обладают большой выносливостью и гибкостью. Этот фактор делает возможным их применение в таких местах, как трубы и резервуары, в автомобилестроении. Например, полипропилен и ПВХ широко используются в строительной отрасли благодаря своим коррозионностойким свойствам.

Несмотря на то, что мы можем использовать термопласты в разных местах, такие факторы, как молекулярная масса и химический состав, могут влиять на их характеристики. Некоторые термопласты могут даже быть подвержены растрескиванию под напряжением, что в конечном итоге влияет на их коррозионную стойкость. Для применения в таких отраслях, как химическая, морская, нефтяная и газовая, термореактивные материалы являются лучшим выбором.

Долговечность

Долговечность исключительно важна, когда мы обсуждаем использование полимеров в таких отраслях, как электроника и автомобили. В этих отраслях используются как реактопласты, так и термопласты, но в разных областях из-за их разной прочности.

Безразличие к теплу после отверждения делает реактопласты одним из самых прочных пластиковых полимеров. Их ковалентная сшивка способствует этой исключительной термостойкости. Это не просто тепло; термореактивные материалы также демонстрируют исключительную устойчивость к химическим веществам.

Реактопласты легкие, но при этом прочные и прочные. Они также поддерживают армирующие материалы, такие как углерод и стекловолокно. Они достаточно сильны, чтобы на них не повлияла лава вулкана.

Когда мы говорим о термопластах, их структурная целостность не так велика, как у термореактивных материалов. Они также не очень устойчивы к длительному воздействию ультрафиолета, но можно добавить защиту от ультрафиолета. На их долговечность может повлиять постепенный износ.

Они не очень устойчивы к теплу и химическим веществам, но в определенных местах все равно хорошо работают. Их долговечность заключается в способности поглощать и распределять энергию удара. Термопласты подходят в основном для производства упаковочных материалов, потребительских товаров и некоторых видов автомобильных материалов. 

Если говорить механически, то можно сказать, что любой термореактивный полимер, как и полимер, более долговечен, чем термопластик.

Машина и параметры для литья под давлением

Из-за их различных свойств их использование для литья под давлением (для которого они оба подходят) имеет разные характеристики. Для этого процесса требуются разные машины и разные параметры.

Учитывая термопласты, требуются стандартные шнековые термопластавтоматы с высоким давлением впрыска. Эти машины также должны иметь подогреваемые цилиндры и формы для обеспечения адекватного плавления и растекания пластика.

С другой стороны, для термореактивных материалов требуются специализированные машины для трансферного или компрессионного формования. В них используется меньшее давление по сравнению с термопластами. Здесь нагреваются только формы, чтобы облегчить процесс отверждения. 

Что касается параметров, термопласты работают при высоких температурах (150–300 °С) и давлении (50–200 МПа) по сравнению с термореактивными пластиками (80–150 °С, 10–50 МПа соответственно). Литье термопластов под давлением происходит намного быстрее (10-30 секунд), чем литье термореактивных материалов (от нескольких минут до нескольких часов). Это происходит потому, что для отверждения термореактивных материалов требуется достаточно времени.

Реактопласты и термопласты: применение

Реактопласты и термопласты чудесно блестят благодаря своим сильным сторонам. Давайте разберемся в путанице относительно того, что и где использовать.

Реактопласты

  • Автоматизированная индустрия: Реактопласты можно использовать в деталях двигателя, электроизоляции, тормозных колодках и других автомобильных компонентах. Они идеально подходят для применения под капотом благодаря своей исключительной стабильности размеров и способности выдерживать высокие температуры. 
  • Электротехнический и электронный секторы: Поскольку термореактивные материалы обладают превосходными изоляционными качествами, их обычно используют в электротехнической и электронной промышленности. Например, эпоксидные смолы часто используются в электронной технике.
  • Нефтегазовый сектор: Суровые обстоятельства, такие как воздействие агрессивных химикатов и высоких температур, являются частью нефтегазового сектора. Термореактивные материалы, такие как эпоксидные покрытия и композитные материалы, используются в резервуарах для хранения, морских сооружениях и трубопроводах.
  • Медицинское оборудование и приборы: Материалы, используемые в медицинской сфере, часто должны быть биосовместимыми, стерилизуемыми и устойчивыми к многократным процедурам мытья и дезинфекции. Реактопласты соответствуют этим спецификациям и используются в различных областях применения, таких как корпуса оборудования и имплантированные устройства.
  • Строительство и инфраструктура: Реактопласты используются в строительстве во многих местах. Например, композиты используются в трубопроводах, строительных материалах и компонентах мостов.
Реактопласты и термопласты, применение

Термопласты

  • Упаковочный сектор: Экономическая эффективность и гибкость являются важными качествами в упаковочном секторе, поэтому термопласты являются выбором. Поскольку их легко формовать, такие материалы, как полиэтилен и полипропилен, часто используются для изготовления упаковочных пленок, бутылок и контейнеров. Кроме того, возможность вторичной переработки термопластов прекрасно сочетается с повышенным вниманием к экологически ответственным и устойчивым вариантам упаковки.
  • Бытовая электроника: Материалы с хорошей эстетикой и легкостью пользуются большим спросом, когда мы говорим о бытовой электронике. Электрохромные полимеры, такие как поликарбонат и АБС (акрилонитрилбутадиенстирол), в основном используются в производстве электронных устройств. Их долговечность гарантирует безопасность чувствительных внутренних компонентов, а их формуемость позволяет создавать сложные конструкции.
  • Транспорт: Термопласты обладают такими свойствами, как легкий вес, хорошая долговечность и защита от коррозии, что делает их полезными в транспортном секторе. Типичными примерами являются поликарбонат (ПК), используемый для автомобильных линз и задних фонарей, и АБС-пластик, используемый для салонов автомобилей и приборных панелей.
  • Детские игрушки: Различные детские игрушки обычно изготавливаются из термопластов. Их формуемость и возможность вторичной переработки делают термопласты предпочтительным выбором для этой цели. Полиэтилен (ПЭ) представляет собой термопласт, который используется для этой цели.
  • Спортивные товары: Производители спортивных товаров часто используют термопласты при производстве оборудования и снаряжения. Все легкие компоненты спортивных товаров, шлемов и защитных накладок изготовлены из термопластов. Возможность адаптировать свойства материала к конкретным требованиям к производительности делает термопласты идеальным выбором.
  • Текстиль и одежда: Синтетические волокна и ткани из термопластов используются в текстильной промышленности. Полиэстер, нейлон и спандекс являются примерами обычно используемых термопластов. Термопластичные волокна можно формовать из расплава для создания тканей с особыми свойствами, такими как впитывание влаги, эластичность и устойчивость к морщинам.
Термопласты, Применение

Заключение

Реактопласты и термопласты имеют свои сильные и слабые стороны. Они обладают своими уникальными свойствами, которые особенно полезны в определенное время.

В настоящее время проводятся различные исследования по улучшению этих двух полимеров. Ученые работают над производством биоразлагаемых термопластов из устойчивых источников, таких как сахарный тростник или кукурузный крахмал. Эти вещества представляют собой более экологически чистую замену обычным термопластам, полученным из нефти.

Правильный материал необходимо выбирать исходя из конкретных потребностей проекта и желаемых качеств. Создание гибридных материалов, предлагающих индивидуальные решения, включающие в себя лучшие аспекты обоих миров, стирает границы между этими двумя категориями по мере развития технологий. 

Динамическое взаимодействие между реактопластами и термопластами все еще меняет науку о материалах, влияя на устойчивые практики и инновации. Для получения дополнительной информации о Наши услуги и подобные темы, связаться с нами.

Статьи по Теме

Оглавление

Связанное сообщение

Russian

Свяжитесь с нами сегодня, получите ответ завтра

У вас есть два способа предоставить файл(ы)

Примечание. Ваша информация/файл(ы) будут храниться строго конфиденциально.

Привет, я Воробей Сян, главный операционный директор компании HiTop, я и моя команда будем рады встретиться с вами и узнать все о вашем бизнесе, требованиях и ожиданиях.