Термореактивные и термопластичные пластмассы: какой пластик лучше всего подойдет для вашего проекта?

Термореактивный материал против термопластика

Конечные пользователи и дилеры часто путают термореактивные и термопластичные материалы. Несмотря на внешнее сходство, эти пластмассы ведут себя по-разному. Первоначальное формование термореактивного материала невозможно повторить, в отличие от термопластичных. Это критически важный момент. Обработка термопластов на станках с ЧПУ и термореактивных пластмасс. 

Это свойство подтверждается более высокой температурой деформации при нагреве (HDT) и температурой плавления термореактивных полимеров. Оно также распространяется на области применения этих двух материалов. Термореактивные пластмассы хорошо подходят для высокоэффективных применений, таких как детали для аэрокосмической и автомобильной промышленности. Термопласты имеют более широкий спектр применения; они используются в посуде, медицинских приборах, упаковке и других областях. 

Подробнее об этих и других различиях мы поговорим далее, а сначала давайте разберемся в каждом из этих материалов.

 

Что такое термореактивный пластик? 

Термореактивный пластик, термореактивный полимер или просто термореактивный пластик — это тип пластика, который подвергается необратимому процессу отверждения. Сшивание создает прочную трехмерную сетку, состоящую из крепких связей. 

Термореактивная сшитая структура

Благодаря этим прочным связям термореактивные пластмассы не поддаются повторному формованию после стадии отверждения. Кроме того, эти пластмассы обладают невероятной устойчивостью к химическому воздействию и высоким температурам. Превосходная структурная прочность этого типа пластика, даже в суровых условиях, является главной причиной, по которой производители используют его в сложных условиях эксплуатации. 

Основные свойства термореактивных полимеров:

• Высокая твердость и жесткость
• Высокая термостойкость
• Отличная электрическая изоляция 
• Превосходная жесткость 
• Химическая стабильность

Термореактивные полимеры выпускаются в различных категориях, включая меламин, силикон, эпоксидные смолы и полиуретан. Более подробная информация о типах термореактивных полимеров приведена ниже. 

Типы термореактивных полимеров

К основным категориям термореактивных полимеров относятся полиуретаны, силиконовые смолы, аминосмолы, полиэфирные смолы, фенольные смолы и эпоксидные смолы. 

Полиуретаны 

Эти термореактивные полимеры универсальны. В зависимости от процесса приготовления они могут быть пластичными или мягкими. По этой причине полиуретаны идеально подходят для производства по индивидуальному заказу. 

Полиуретановые детали

К основным свойствам этой категории полимеров относятся износостойкость, ударопрочность, водостойкость и гибкость при низких температурах. 

Силиконовые смолы 

Силиконовые смолы имеют сшитую структуру. К их основным характеристикам относятся диэлектрические свойства, низкое поверхностное натяжение и превосходная атмосферостойкость. Эти термореактивные пластмассы используются для производства качественных атмосферостойких герметиков и деталей с электрической изоляцией. 

Амино смолы 

Наиболее важными свойствами аминосмол являются устойчивость к царапинам, изоляционные свойства и жесткость. Из аминосмол можно заказать детали для сидений унитазов, розеток, чаш и кухонных столешниц.  

Кухонная столешница

Полиэфирные смолы 

Полиэтиленовые сплавы известны своими хорошими теплоизоляционными свойствами, жесткостью и твердостью. В основном они используются в производстве стекловолокнистых пластиков. Каяки изготавливаются из этого надежного термореактивного пластика. 

Фенольные смолы

Эти пластмассы твердые, но легко поддаются формовке в сложные формы. Они также термостойкие. Производители используют их для изготовления бильярдных шаров, шестеренок, крышек для бутылок и других деталей. 

шестерня из фенольной смолы

Эпоксидные смолы

Эпоксидные смолы (ЭС) обладают термостойкостью, химической стойкостью и являются хорошими электро- и теплоизоляторами. Однако из-за своей хрупкости эти пластмассы склонны к разрушению при ударе. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации об этих термореактивных полимерных пластиках и их потенциальном применении в ваших проектах. 

Преимущества термореактивных пластиков

Рассмотрим следующие преимущества термореактивных пластиков.

• Химическая стойкость
• Электрическая изоляция 
• Жаростойкость
• Целостность конструкции 

Ограничения термореактивных пластмасс 

Эти виды пластика имеют следующие ограничения.

• Процесс отвердевания необратим.
• Хрупкость 
• Сложность обработки 

Применение термореактивных пластмасс 

Термореактивные материалы находят широкое применение во многих отраслях промышленности. Примерами термореактивных пластмасс являются электроника, строительство, ветроэнергетика, промышленный сектор, бытовая техника, автомобильная и авиационная промышленность. 

Электрические / ЭлектроникаБлагодаря своей термостойкости и электроизоляционным свойствам термореактивные пластмассы используются для изготовления выключателей, розеток, корпусов, разъемов, клемм и печатных плат. 

Изоляция электрических проводов

СтроительствоВ этой отрасли химическая и влагостойкость термореактивных полимеров широко используется в трубах, ламинатах высокого давления (HPL) и пенополиуретанах, а также в других областях применения. 

Энергия ветраЛопасти ветротурбин, изготовленные из полиэфирной или эпоксидной смолы, устойчивы к коррозии, химическому разложению и усталости. Они также обладают высоким соотношением прочности к весу.   

Производственный секторВ условиях высоких температур и воздействия различных химических веществ термореактивные полимеры играют важную роль. Эти материалы используются для изготовления таких компонентов, как шестерни, ролики и пресс-формы. 

Бытовая техникаТермореактивные пластмассы используются в бытовой технике для различных целей, включая ручки, электрические компоненты, внутренние покрытия духовок, поверхности столешниц и кнопки. 

АвтомобильнаяТермореактивные пластмассы используются во многих автомобильных деталях, включая элементы усиления конструкции, корпуса аккумуляторных батарей, крышки двигателей и тормозные колодки. 

воздухоплавательныйВ этой требовательной отрасли термореактивные пластмассы можно использовать в конструкциях крыльев и планеров самолетов. Это одни из тех областей, где малый вес и оптимальная безопасность являются критически важными факторами. 

 

Что такое термопласт?

Термопласты — это еще одна категория полимеров, известных своей способностью к повторному нагреву, переплавлению и изменению формы, при этом сохраняя свою химическую структуру. Они обладают уникальной молекулярной структурой, определяемой слабыми силами взаимодействия между мономерами, как показано на изображении ниже. 

Термопластичная молекулярная структура

Подробнее о других категориях полимеров из этого сравнения можно прочитать здесь: 

TPE против TPR 

Различные типы термопластичных полимеров

На рынке представлено несколько видов термопластов, включая АБС (акрилонитрилбутадиенстирол), поликарбонат, акрил, поливинилхлорид, полистирол и полиэтилен. Каждый из этих термопластичных материалов обладает уникальными свойствами, подходящими для конкретных применений. 

В таблице представлены данные по этим типам термопластов.

термопласт	Свойства и типичные области применения
ABS	Прочная электроизоляция Автозапчасти, игрушки
поликарбонат,	Прозрачный, термостойкий, прочный Автомобильная промышленность, электроника, медицина и строительство
Акрил	Прозрачный, прочный Линзы для очков, шлемы
Поливинил хлорид	Химически стойкий, легкий  Кровля, водостоки, сайдинг
Полистирол	Устойчивый к погодным условиям, прочный Столовые приборы, упаковка
Является ли полиэтилен термопластиком? Да, является.	Химически стойкий, коррозионностойкий, ударопрочный, экономичный. Очень популярен.  Упаковка, химические резервуары, полиэтиленовые пакеты, бутылки

ПВХ — это термопластик или термореактивный пластик?

ПВХ — это термопластичный материал, о чем свидетельствует его легкость размягчения при нагревании и превращения в жидкость при дальнейшем нагреве. Это аморфный полимер, наряду с такими вариантами, как акрил, поликарбонат (ПК) и полиметилметакрилат (ПММА). 

Преимущества термопластичных полимеров 

Эти полимерные пластмассы обладают следующими преимуществами:

• Легко обрабатывать
• Небольшой вес
• Высокая гибкость проектирования и производства.
• Легко перерабатывать и использовать повторно
• Ударопрочный 

Ограничения термопластичных полимеров

Это основные недостатки термопластов;

• Они склонны плавиться или размягчаться при высоких температурах. 
• Как правило, дороже, чем термореактивные пластмассы.

Применение термопластов 

Вот наиболее распространенные области применения термопластов, включая автомобильную промышленность, строительную промышленность, упаковочную промышленность и производство потребительских товаров. 

Автомобильная промышленность:Термопластичные материалы используются для изготовления легких деталей, таких как трубопроводы и топливные баки. Они помогают повысить топливную эффективность автомобилей. 

Строительная индустрияТермопласты широко используются для изоляции и изготовления труб. Промышленность ценит эти материалы за простоту монтажа и коррозионную стойкость. 

упаковочная промышленностьДля упаковки продуктов питания и напитков требуются гибкие и легко поддающиеся формовке материалы, которые доступны в виде термопластов.  

Термопластичные контейнеры для упаковки пищевых продуктов

Индустрия потребительских товаровЧто касается потребительских товаров, то гладкая поверхность, чистый внешний вид и способность термопластов к формованию представляют собой большую ценность. Примерами таких изделий являются игрушки, офисные принадлежности и осветительные приборы.

Термореактивные или термопластичные пластмассы: какой тип пластика следует использовать? 

Для достижения оптимальных характеристик, долговечности и экономической эффективности обоих видов пластика основными факторами, которые необходимо учитывать, являются химический состав, структура, температура плавления, технология обработки/производства, возможность повторного использования и области применения. 

Термореактивные и термопластичные материалы: химический состав и структура. 

Прежде всего, следует помнить, что термореактивные и термопластичные пластмассы имеют разный химический состав и структуру. Эти ключевые различия определяют поведение пластмасс после отверждения. В случае термореактивных полимеров структура определяется постоянно сшитыми трехмерными полимерными цепями. Химические связи необратимы после их образования в процессе отверждения. Именно эта необратимость отличает термореактивные полимеры от термопластов. 

Термопласты имеют линейные полимерные цепи. Эти цепи относительно слабее по сравнению с трехмерными полимерными цепями термореактивных пластмасс. При нагревании они могут легко скользить друг относительно друга. Поскольку связи между линейными полимерными цепями носят временный характер, термопласты легко расплавляются и могут быть изменены в форме. 

Термореактивные и термопластичные материалы: температура плавления 

Температура разложения термопластов выше температуры плавления. Поэтому эти материалы размягчаются при нагревании, например, горячей водой. Они также затвердевают при снятии тепла. 

Эффект кипящей воды на ПВХ-трубе

В отличие от термореактивных пластмасс, термореактивные пластмассы не плавятся повторно после отверждения. В отличие от термопластов, имеющих низкую температуру плавления, термореактивные пластмассы не подлежат повторному формованию. 

Термореактивные и термопластичные полимеры: процессы обработки и производства. 

Обработка и производство термореактивных и термопластичных материалов — это вопрос выбора между временным и постоянным применением, а также экономической целесообразности и высокой стоимости. Отверждение термореактивных пластмасс — сложный процесс, требующий средств для окончательной фиксации пластика. Производители используют такие методы или решения, как нагрев или излучение. 

Поскольку термопласты можно повторно нагревать и изменять их форму, существует несколько методов их переработки. Литье под давлением, 3D-печать и экструзия — популярные технологии переработки термопластов. Вы можете получить качество обработка пластика с ЧПУ услуги для двух видов пластика. 

Термореактивные и термопластичные материалы: возможность повторного использования 

В последнее время уделяется повышенное внимание вопросам устойчивости и возможности повторного использования деталей, поэтому ведутся соответствующие дискуссии относительно термореактивных и термопластичных материалов. Более высокая возможность повторного использования и переработки термопластичных материалов неоспорима. 

Завод по переработке пластика

В то время как термопласты можно многократно и легко использовать повторно, процесс повторного использования термореактивных пластмасс гораздо сложнее. При этом важно подчеркнуть, что предпринимаются согласованные усилия в отношении всех видов пластмасс для снижения их воздействия на окружающую среду. Стратегии управления жизненным циклом применяются во всех отраслях промышленности для более эффективного и ответственного использования термопластов и термореактивных пластмасс. 

Термореактивные и термопластичные материалы: идеальные области применения 

Термореактивные материалы идеально подходят для высокоэффективных применений. Такие применения требуют деталей с высокой структурной надежностью, термостойкостью и химической стабильностью. Именно поэтому термореактивные материалы широко используются в электротехнической изоляции и деталях аэрокосмической отрасли. 

Однако для универсальных и простых в изготовлении деталей обычно рекомендуются термопласты. Для сложных деталей этот тип пластика предпочтительнее. Переработка материала также относительно проста. Типичные термопластичные детали — это винты, медицинские приборы и электронные компоненты. 

Термопласты прочнее термореактивных пластмасс?

Нет, термореактивные пластмассы, как правило, обладают большей механической прочностью, чем термопласты. Они также обладают большей стабильностью размеров. Термореактивные пластмассы лучше сохраняют эти свойства после отверждения, чем термопласты. 

Прочный термореактивный композит 

Что дешевле: термопластик или термореактивный пластик?

С учетом производственных затрат термопласты зачастую дешевле термореактивных пластмасс. Это верно, но лишь отчасти. Однако, перед тем как сделать выбор между этими двумя вариантами, следует также учитывать такие факторы, как производительность, прочность и долговечность деталей. 

Что касается стоимости материалов, то здесь термопласты снова имеют преимущество. Сырье для термореактивных пластмасс дороже. Процесс производства термореактивных пластмасс также более трудоемкий. Термопласты позволяют быстро создавать прототипы и осуществлять крупномасштабное производство.

Сводная таблица различий между термореактивными и термопластичными полимерами

Как показано в таблице ниже, термопласты и термореактивные пластмассы различаются по методам обработки, температурам плавления, температурам прогиба головки, возможности восстановления и стоимости материалов. Другие области сравнения включают переработку и распространенные области применения. 

Свойства	термопласт	термореактивных
Температура теплового отклонения (HDT)	Ниже по сравнению с термореактивными полимерами.	Превосходная HDT
Плавление:	Размягчается и затвердевает при нагревании и охлаждении соответственно.	Не плавится; разлагается при высоких температурах.
Реформируемость	Может быть переплавлен и переформован несколько раз.	Процесс отвердевания необратим.
Методы обработки	Экструзия, литье под давлением, 3D-печать	Термическая или радиационная полимеризация
Скорость производства	Крупномасштабное производство и быстрое прототипирование	Более медленный производственный процесс
Стоимость материала	Как правило, более рентабельно	Более дорогой
Повторное использование и переработка	Легко перерабатывается многократно	Переработка более сложна.
Лучше всего	простота обработки сложные, универсальные детали	Химическая стабильность, термостойкость, структурная стабильность
Общие приложения	Посуда, упаковка, медицинские детали, электронные компоненты и винты.	Высокопроизводительные приложения – автомобильные детали, детали для аэрокосмической отрасли,

 

В заключение 

В этом руководстве были освещены различия между термореактивными и термопластичными пластмассами. Термопластичные пластмассы отличаются способностью многократно плавиться и принимать нужную форму. Кроме того, термопласты экономичны, просты в обработке, ударопрочны и идеально подходят для вторичной переработки. 

Процесс отверждения термореактивных полимеров — это одноразовая процедура, необратимая. При повторном нагреве материал просто разрушается. Однако у этого типа полимеров есть много преимуществ, включая стабильность размеров, термостойкость и химическую стойкость. 

Компания Boda гордится тем, что предлагает услуги мирового класса. Услуги по обработке пластмасс на станках с ЧПУ. Да, стоимость является определяющим фактором, но мы также помогаем клиентам оценить физические, химические и механические свойства пластика. 

Для получения более подробной информации об этих услугах свяжитесь с нашими специалистами сегодня.