熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックの違い

主な違い – 熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチック

熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂は 2 つの異なるクラスのポリマーであり、熱の存在下での挙動に基づいて区別されます。熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックの主な違いは、熱可塑性材料の融点が低いことです。したがって、熱にさらすことで再成形またはリサイクルできます。熱可塑性樹脂とは異なり、熱硬化性樹脂は剛性を失うことなく高温に耐えることができます。したがって、熱硬化性材料は、熱を加えて再成形、再成形、またはリサイクルすることはできません。

熱可塑性樹脂とは

熱可塑性樹脂はポリマーの一種で、材料をリサイクルするために熱を加えることで簡単に溶かしたり柔らかくしたりできます。したがって、これらのポリマーは通常、1 つのステップで製造され、その後、次のプロセスで必要な物品に変換されます。さらに、熱可塑性樹脂は、モノマー分子間の共有結合相互作用と、ポリマー鎖間の二次的な弱いファン デル ワールス相互作用を持っています。この弱い結合は熱によって壊れ、分子構造が変化します。図 1. と 2. は、熱の存在下で熱可塑性樹脂の分子間相互作用に生じる変化を示しています。

軟化した熱可塑性樹脂を金型に入れ、冷却して目的の形状にすることができます。ガラス転移温度 (Tg) を大幅に下回ると、モノマー鎖間の弱いファン デル ワール結合が可逆的に形成され、材料が硬くなり、成形品として使用できるようになります。したがって、このタイプのポリマーは、再加熱するたびに新しい物品に再成形できるため、容易にリサイクルまたは再成形できます。アクリル、アクリロニトリル ブタジエン スチレン、ナイロン、ポリベンゾイミダゾール、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレン、テフロン、ポリ塩化ビニルなどは、熱可塑性材料の例です。これらの熱可塑性樹脂の中で、ポリベンズイミダゾール、テフロンなどの一部の材料は、融点が高いため、非常に優れた熱安定性を備えています。

熱硬化性プラスチックとは

熱可塑性プラスチックとは異なり、熱硬化性プラスチックは、高い熱安定性、高い剛性、高い寸法安定性、荷重下でのクリープや変形に対する耐性、高い電気および断熱特性などの優れた特性を備えています。これは単純に、熱硬化性プラスチックが高度に架橋されたポリマーであり、共有結合した原子の 3 次元ネットワークを持っているためです。強力な架橋構造は、高温に対する耐性を示し、熱可塑性樹脂よりも優れた熱安定性を提供します。したがって、これらの材料は、加熱時にリサイクル、再成形、または再成形することはできません。図 3. と 4. は、高温下での熱硬化性ポリマーの分子間相互作用の変化を示しています。 熱硬化性プラスチックは、熱が加わると柔らかくなりますが、それ以上の形状や成形はできません。 、そして絶対に流れません。熱硬化性プラスチックの代表例は、

フェノール樹脂 これは、フェノールとアルデヒドとの間の反応として発生します。これらのプラスチックは、一般に、電気器具、ラジオおよびテレビのキャビネット、バックル、ハンドルなどに使用されます。フェノールは色が濃いです。そのため、幅広い色を入手することは困難です。

アミノ樹脂 ホルムアルデヒドと尿素またはメラミンとの反応によって形成されます。これらのポリマーは、軽量食器の製造に使用できます。フェノール樹脂とは異なり、アミノ樹脂は透明です。そのため、明るいパステル調の色合いを使用して塗りつぶし、色を付けることができます。

エポキシ樹脂 グリコールとジハライドから合成されます。これらの樹脂は、表面コーティングとして過剰に使用されています。

熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックの違い

分子間相互作用

熱可塑性 単量体間に共有結合があり、単量体鎖間に弱いファンデルワールス相互作用があります。

熱硬化性プラスチック 強力な架橋と、共有結合した原子の 3D ネットワークがあります。プラスチックの剛性は、構造内の架橋の数とともに増加します。

合成

熱可塑性 付加重合により合成されます。

熱硬化性プラスチック 縮重合により合成されます。

処理方法

熱可塑性 射出成形、押出成形、ブロー成形、熱成形、回転成形で処理されます。

熱硬化性プラスチック 圧縮成形、反応射出成形によって処理されます。

分子量

熱可塑性 熱硬化性プラスチックに比べて分子量が小さい。

熱硬化性プラスチック は分子量が高いです。

物理的特性

例

熱可塑性 ナイロン、アクリル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、テフロンなど

熱硬化 プラスチックには、フェノール、エポキシ、アミノ、ポリウレタン、ベークライト、加硫ゴムなどが含まれます。

リファレンス

Cowie, J.M.G.; Polymers:Chemistry and Physics of Modern Materials、Intertext Books、1973 .

Ward, I.M.; Hadley,D.;固体ポリマーの機械的性質の紹介、Wiley、1993 .