塑料不耐高温?那这八种材料能扛住几百度的考验
塑料这玩意儿,平时咱觉得怕烫,但有些塑料偏偏不怕火,甚至能在两百多度的高温下正常工作。我最近查了不少资料,发现其实有好几类工程塑料,专门用来干金属和陶瓷的活儿,而且干得还挺好。今天我就说说最常见的八种耐高温塑料,它们到底有什么本事。
先说氟塑料,这货大家最熟悉的可能是特氟龙,不粘锅用的那个。但它的能耐远不止不粘东西,它能扛得住零下两百度到两百六十度的温度,而且什么酸啊碱啊它都不怕,连王水都奈何不了它。不过它的缺点也很明显,就是加工特别费劲,因为熔了以后黏得要命,没法像普通塑料那样注塑,得用烧结或者压制的方式才行。
再来是聚芳醚酮类,这里面最有名的是PEEK,听起来就挺高端。它的熔点有三百四十多度,长期用两百六十度没问题,而且居然还能用在人体里面,做植入物和骨头什么的。飞机上用它能减重百分之七十,汽车齿轮、五G天线也都有它的身影。制造这东西的还有一种叫PEKK,比PEEK更耐热,而且现在玩三D打印也多用它。
高温尼龙听着就接地气一些,毕竟尼龙谁都认识。但高温尼龙里有好几种,比如PA46熔点快三百度,能耐油耐化学品,电子产品和汽车里面用得很多。还有半芳香尼龙PPA,这货吸水特别少,尺寸很稳,做连接器很合适。最猛的是一种全芳香尼龙,像凯夫拉就是它,防弹衣的基本材料。
下面这个聚苯硫醚,也就是PPS,咱国内做得已经相当不错了。它本色是白色的,结晶度高,硬但是脆,得改性以后才能注塑。它能长期在两百多度工作,而且几乎不溶于任何溶剂,阻燃性也强,烧都烧不起来。日本那几家公司产量大,不过国内的新和成、重庆聚狮现在也做起来了,自己供应八成没问题。
聚酰亚胺算是极端耐热的冠军了。它的热分解温度能到六百摄氏度,扔液氮里都不脆裂。有好几种品种,比如聚醚酰亚胺PEI,好加工,注塑方便,用在电子、航空、医疗上。还有聚酰胺酰亚胺PAI,这货不加任何东西强度就特别高,拉伸强度接近两百兆帕,用来做齿轮轴套什么的。
聚砜类这名字听着陌生,但奶瓶里可能就有。双酚A型PSU是透明的琥珀色,长期用一百六十度,做医疗器械很常见。还有一种聚苯砜PPSU,韧性更好,耐热也更高。聚醚砜PESU流动性好,容易加工,适合做航空内饰和电子零件。
聚芳酯有点像升级版的PC塑料。它的主链上苯环特别多,热变形温度比PC高个二三十度,透光率能到百分之九十。连续用一百七十度没问题,而且耐紫外线、耐蠕变,车灯零件、光学镜片都用它。就是冲击强度不如PC,容易摔坏。
最后要说的是液晶聚合物LCP,这东西很奇妙,壁越薄反而强度越高。它在熔融状态下分子自己会排好队,流动性又好又有各向异性。长期用两百到三百度没问题,介电性特别好,五G天线、手机连接器里面用得很多。现在还有专门用来做激光直接成型天线的LDS-LCP。
把这八种材料放在一起看,不同的耐热等级、化学环境、机械要求,选哪个就看实际需求。现在国内在PPS、PI、PEEK这些材料上进步很快,都开始替代进口了。三D打印也在给PEKK、PEEK这些材料铺路,新能源汽车和五G通信更是给这些高温塑料提供了大把出场机会。以后用塑料代替金属会越来越常见,不过前提是得选对这些能耐高温的家伙。
