熱可塑性ポリマー

熱可塑性ポリマーは、非晶性ポリマーと結晶性ポリマーの 2 つのカテゴリに分けることができます。野外、作動油、塗料剥離剤による化学的攻撃に対する耐性を高めるために、高性能複合材料のマトリックスとして使用するのに適した熱可塑性プラスチックの大部分は、構造設計にある程度の結晶化度を含んでいます。

熱可塑性ポリマーの特性

• ガラス繊維は、ポリアミド ポリマーのもろさを制御するために使用されます。引張強度が 3 倍に増加し、熱たわみ温度が華氏 150 度から 500 度に増加しました。
• ガラス繊維を 10、20、30、40% 配合したポリカーボネート コンパウンドの物理特性が大幅に向上しました。
• ポリフェニレン サルファイド、ポリプロピレン、およびポリエーテルサルフォンは、組成にガラス繊維を含めることで恩恵を受ける他のポリマーの 1 つです。
• 構造用途に使用されるポリマーは、通常、金属材料の代替として選択されます。一般的に言えば、金属部分をポリマー コンポーネントに置き換えると、同様に軽量化にもつながります。

さらに、ポリマーは、金属では困難な形状を容易に成形できるため、金属の優れた代替品となります。エンジニアは、ポリマーを使用することで、プラスチック成形に適した魅力的な形状を作成できると同時に、コストと重量を節約し、製品の外観を向上させることができます。さらに、ポリマー部品は、対応する金属部品の場合のように腐食防止のための塗装を必要としないため、コストを削減できます。特定のポリマーを選択する際には、最終使用環境の温度および化学的環境だけでなく、機械的要件も考慮されます。

熱可塑性ポリマーの種類

熱可塑性プラスチック ポリエチレン (PE)、ポリ塩化ビニル (PVC)、およびポリスチレン (PS) は、パッケージに使用される 3 つの主要なタイプの熱可塑性プラスチックです。アクリル、ポリエステル、ポリイミド、フルオロポリマー、およびナイロンは、入手可能な他のタイプの熱可塑性樹脂の一部です。

これらの種類はすべて、何度か溶けてさまざまな形に変形する性質があります。たとえば、発泡カップは熱可塑性材料であり、加熱するとさまざまな形の皿に変形する可能性があります。

熱可塑性ポリマーの利点

• 強度、剛性、耐衝撃性に加え、軽量であるため、金属の代替品としても使用できます。
• 特定の難燃性化学物質を熱可塑性樹脂に添加することで、特に航空機や鉄道車両の製造に使用するための安全基準を満たすことができます。
• ポリマーは、高温条件下での挙動に基づいて、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のいずれかとして特徴付けられます。
• 熱可塑性ポリマーは、加熱すると柔らかくなり、冷却すると固くなる線状および分岐構造を特徴としています。
• さまざまな用途に使用できます。
• 一方、熱硬化性ポリマーは、一度硬化すると、構造が架橋されネットワーク化されているため、加熱しても軟化しません
• 今日の社会では、熱可塑性樹脂の使用はほぼ避けられません。梱包材や保管材料から消費財、医療機器から機械部品、電気/電子部品から車のカバーまで、あらゆる場所で使用されています。

熱可塑性ポリマーの用途

熱可塑性ポリマーはさまざまな分野で使用されています:-

ナイロンは、強度、耐久性、耐摩耗性に優れているため、機械用途に使用されます。したがって、この材料は歯車、動力工具のケーシング、およびその他の機械部品の製造に使用されます。

結論

熱可塑性ポリマーは、ガラス転移温度以上に加熱され、融点以下に冷却されると劇的に変化しますが、対応する相変化はありません。ガラス転移温度より低い温度に達すると、一部の熱可塑性樹脂は完全に結晶化せず、非晶質の特徴の一部またはすべてを維持します。優れた光学的透明度が必要な場合は、非晶質および半非晶質のプラスチックが使用されます。これは、透過する光の波長よりも大きな微結晶によって光が大きく散乱されるためです。非晶質および半非晶質のプラスチックは、結晶構造を欠いているため、結晶性ポリマーよりも化学攻撃や環境ストレス破壊に対する耐性が低くなります。