Wie sich die Hitzebeständigkeit von Kunststoffen durch Materialien wie Talk verbessern lässt
Wie sich die Hitzebeständigkeit von Kunststoffen durch Materialien wie Talk verbessern lässt
Um die Hitzebeständigkeit von Kunststoffen zu verbessern, ist die Hemmung der Molekülbewegung die wichtigste Methode. Im Folgenden sind einige gängige Modifizierungsmethoden aufgeführt:
1. Verbesserung der Hitzebeständigkeit durch Veränderung der Molekularstruktur
Konstruieren Sie eine dreidimensionale molekulare Netzwerkstruktur
Durch die Umwandlung des Molekülmodells von Polymermaterialien in eine dreidimensionale Netzwerkstruktur können Molekülbewegungen deutlich unterdrückt und die Hitzebeständigkeit verbessert werden.
Einführung aromatischer Ringe und alicyclischer Strukturen
Das Hinzufügen eines aromatischen Rings oder einer alicyclischen Struktur, die sich nur schwer in die Molekülstruktur einschieben lässt, kann die Steifigkeit der Molekülkette erhöhen und dadurch die Hitzebeständigkeit verbessern.
Polare Gruppen hinzufügen
Durch die Einführung polarer Gruppen (wie etwa Hydroxyl- oder Aminogruppen) in die Molekülkette können Molekülbewegungen durch intermolekulare Kräfte wie etwa Wasserstoffbrücken eingeschränkt und die thermische Stabilität des Materials verbessert werden.
Einführung hitzebeständiger Modifikatoren
Die Hitzebeständigkeit von Polymermaterialien kann durch den Einsatz von hitzebeständigen Modifikatoren wie SAM-I oder N-Phenylmaleimid verbessert werden. Zum Beispiel:
Hitzebeständiger Modifikator SAM-I: Als Terpolymer aus Styrol, Acrylnitril und N-Phenylmaleimid weist es eine hohe Steifigkeit und Wärmestabilität auf und kann mit ABS, PVC usw. gemischt werden.
N-Phenylmaleimid: Es kann als Vulkanisationsvernetzungsmittel in Naturkautschuk und Synthesekautschuk verwendet werden. Es kann auch die Hitzebeständigkeit, Schlagfestigkeit und Verarbeitbarkeit des Harzes verbessern.
2. Verbesserung der Hitzebeständigkeit durch Füllungsmodifikation
Durch die Zugabe von Füllstoffen zu Kunststoffen lässt sich die Hitzebeständigkeit deutlich verbessern. Besonders wirksam sind anorganische mineralische Füllstoffe. Dabei gilt: Je kleiner die Partikelgröße, desto besser ist die Modifizierungswirkung.
Nanoskalige Füllstoffe
Zugabe von 5 % Nano-Montmorillonit zu PA6: Die Wärmeformbeständigkeitstemperatur steigt von 70°C auf 150°C.
Zugabe von 10 % Nano-Wollastonit zu PA6: Die Wärmeformbeständigkeitstemperatur steigt von 70°C auf 160°C.
Konventioneller Füller
Zugabe von 30 % Talk zu PBT: Die Wärmeformbeständigkeitstemperatur steigt von 55 °C auf 150 °C.
Zugabe von 30 % Glimmer zu PBT: Die Wärmeformbeständigkeitstemperatur steigt von 55 °C auf 162 °C.
Zu den häufig verwendeten Füllstoffen gehören Calciumcarbonat, Talk, Wollastonit, Glimmer, gebrannter Ton usw.
3. Verbesserung der Hitzebeständigkeit durch Verstärkungsmodifikation
Durch die Zugabe von Verstärkungsfasern kann die Hitzebeständigkeit von Kunststoffen effektiver verbessert werden. Häufig verwendete Verstärkungsmaterialien sind Asbestfasern, Glasfasern und Kohlenstofffasern.
Modifizierung der kristallinen Harzverstärkung
PBT enthält 30 % Glasfaser: Die Wärmeverformungstemperatur steigt von 66 °C auf 210 °C.
PA6 enthält zusätzlich 30 % Glasfaser: Die Wärmeverformungstemperatur steigt von 70 °C auf 215 °C.
PEEK enthält zusätzlich 30 % Glasfaser: Die Wärmeverformungstemperatur steigt von 230 °C auf 310 °C.
Nichtkristalline Harzverstärkungsmodifizierung
ABS enthält 30 % Glasfaser: Die Wärmeverformungstemperatur steigt von 83 °C auf 110 °C.
PC fügt 30 % Glasfaser hinzu: Die Wärmeverformungstemperatur steigt von 132 °C auf 143 °C.
