根据加热时的表面特性,塑料可分为热固性塑料和热塑性塑料。一般来说,塑料在室温下是固体或弹性体。要对其进行加工和成型,通常需要将其加热至粘稠、可流动的状态,然后加工成所需的形状。这一过程会造成两种塑料之间的某些差异。今天,我们将详细讨论热塑性塑料和热固性塑料之间的区别。
热塑性塑料和热固性塑料基础知识
热塑性塑料
热塑性塑料是一类能在一定温度下成型、冷却后凝固并能多次重复这一过程的塑料。
它们应用广泛,主要由热塑性树脂和各种添加剂混合而成。在一定温度下,这些塑料可以软化或熔化成任何形状,并在冷却后保持该形状。这种状态可以反复实现,而这一过程只涉及物理变化。
热塑性塑料的例子包括尼龙(Nylon)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚苯乙烯(PS)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)和聚四氟乙烯(Teflon,PTFE)。
热固性塑料
热固性塑料在初始加热时会软化并流动。当加热到一定温度时,它们会发生一种称为交联的化学反应,从而不可逆转地硬化。一旦凝固,重新加热也无法使其软化。这种特性在成型工艺中得到了应用:在第一次加热过程中,塑料在压力作用下流动并填充模腔,然后硬化成固定的形状和尺寸。
热固性塑料在加热、加压或加入固化剂后通过化学反应硬化,从而改变其化学结构,使其变得坚硬且不溶于溶剂,重新加热后也不会软化。
热固性塑料的例子包括酚醛、尿素、三聚氰胺甲醛、环氧、不饱和聚酯和硅酮塑料。
它们的常见应用包括
- 酚醛塑料(用于锅把手)
- 三聚氰胺甲醛(用于塑料层压板)
- 环氧树脂(用于粘合剂)
- 不饱和聚酯(用于船体)
- 乙烯基酯(用于汽车车身)
- 聚氨酯(用于鞋底和泡沫塑料)
热塑性塑料和热固性塑料的区别
1.分子结构
热塑性塑料和热固性塑料最显著的区别在于,热塑性塑料在固化后可以重新加热和软化。相比之下,热固性塑料在成型后不能再加热软化,而是会在高温下分解。
- 热塑性塑料: 分子结构呈线性,通常缺乏活性基团。它们在加热时不会发生交联,允许分子链自由滑动,因此在加热时会熔化并溶解于某些溶剂中。
- 热固性塑料: 在成型前,它们具有与热塑性塑料类似的链状结构。在成型过程中,它们会发生热聚合或化学聚合反应,形成交联结构。一旦反应完成,聚合物分子就会形成三维网络,防止分子链滑动,从而形成不熔化、不溶解的固体。
2.熔点
热固性塑料的熔点高于其降解温度。它们在固化后重新加热时会在熔化前降解,因此不可回收。而热塑性塑料的熔点较低,在其熔点和热分解温度之间的范围内,可以进行各种形式的加工,如注塑、吹塑、挤出和吹膜。它可以多次重熔,在性能降低之前,一般最多可以进行七次循环。
3.耐腐蚀性
这两种聚合物都能防锈或防腐蚀,适合户外应用和与腐蚀性介质接触。不过,热塑性塑料比热固性塑料更耐化学腐蚀。
4.耐用性
在制造汽车或家电用工程塑料时,耐热性和耐用性至关重要。一般来说,热固性材料比同类材料更耐用。这些聚合物通常更轻,具有出色的强度、韧性和抗冲击性。它们还可以用玻璃纤维和碳纤维等材料进一步增强。因此,热固性塑料的结构优势和尺寸稳定性使其更适用于耐用性。
5.加工技术
- 热固性塑料: 采用树脂传递模塑(RTM)和反应注射模塑(RIM)等方法以液态形式加工而成。固化过程包括抑制剂、固化剂、增塑剂或填料。强化剂的选择取决于所需的结果。
- 热塑性塑料: 可采用各种方法进行加工,包括注塑、挤出、真空成型和热成型。热塑性塑料是出色的热绝缘体,因此与其他塑料相比,冷却时间更长。
热塑性塑料和热固性塑料的识别
最后,让我们通过下表来识别这些常见的塑料类型:
塑料燃烧特性表
| 材料 | 可燃性 | 滴水 | 火焰色 | 气味 | 燃烧速度 | 其他特征 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PE | 伯恩斯 | 是 | 蓝底黄尖 | 类 Parrafin | 快速 | 指甲划过会留下痕迹 |
| 聚丙烯 | 伯恩斯 | 是 | 蓝底黄尖 | 类似柴油机 | 慢 | 指甲划过无痕迹 |
| TPX | 伯恩斯 | 是 | 蓝色 | 无 | 快速 | 像水一样透明 |
| PS | 伯恩斯 | 是 | 黄色 | 苯乙烯类 | 快速 | 焦炭和黑烟 |
| HIPS | 伯恩斯 | 是 | 黄色 | 苯乙烯和类橡胶 | 快速 | 焦炭和黑烟 |
| AS | 伯恩斯 | 是 | 黄色 | 苯乙烯和苦味 | 快速 | 焦炭和黑烟 |
| ABS | 伯恩斯 | 是 | 黄色 | 苦涩的橡胶味 | 慢 | 焦炭和黑烟 |
| PMMA | 伯恩斯 | 是 | 黄色 | 类似酒精 | 快速 | 无烟 |
| POM | 伯恩斯 | 是 | 黄色 | 类似甲醛 | 慢 | 无烟 |
| PET | 伯恩斯 | 是 | 黄底蓝边 | 烧焦的橡胶状 | 快速 | 焦炭和黑烟 |
| 赛璐珞 | 伯恩斯 | 是 | 黄色的火花 | 类乙酸 | 慢 | 焦炭和黑烟 |
| PU | 伯恩斯 | 没有 | 黄色 | 略带苹果味 | 快速 | 轻微黑烟 |
| SBS | 伯恩斯 | 没有 | 黄色 | 苯乙烯类 | 快速 | 焦炭和黑烟 |
| SEBS | 伯恩斯 | 没有 | 黄色 | 类 Parrafin | 快速 | 无烧焦或黑烟 |
| 聚四氟乙烯 | 不可燃 | 没有 | 无火焰 | 无 | 不可燃 | 无 |
| PVF | 不可燃 | 没有 | 无火焰 | 酸性 | 不可燃 | 无 |
| CTFE | 不可燃 | 是 | 无火焰 | 类乙酸 | 不可燃 | 无 |
| PA | 自熄灭 | 是 | 蓝底黄尖 | 烧焦的头发状 | 慢 | 气泡 |
| PSU | 自熄灭 | 是 | 橙色 | 类硫 | 快速 | 焦炭和黑烟 |
| 个人电脑 | 自熄灭 | 是 | 橙黄色 | 类苯酚 | 慢 | 焦炭和黑烟 |
| PPO | 自熄灭 | 没有 | 橙黄色 | 类苯酚 | 慢 | 难以点燃 |
| 聚氯乙烯 | 自熄灭 | 没有 | 黄底绿边 | 类似盐酸 | 慢 | 白烟 |
其他塑料燃烧特性表
| 材料 | 可燃性 | 火焰色 | 气味 | 其他特征 |
|---|---|---|---|---|
| 三聚氰胺 | 自熄灭 | 浅绿色 | 腥味 | 膨胀和爆裂 |
| 苯酚 | 自熄灭 | 黄色 | 类苯酚 | 可能继续燃烧 |
| 尿素 | 自熄灭 | 黄底绿边 | 类似甲醛 | 膨胀和爆裂 |
| UP (玻璃纤维) | 伯恩斯 | 黄底蓝边 | 酸性,带肉桂味 | 焦炭和黑烟 |
| 硅胶 | 伯恩斯 | 亮黄色 | 无 | 继续燃烧 |
| 环氧树脂 | 伯恩斯 | 黄色 | 刺激性胺类 | 黑烟 |









