5大耐水解塑料
在设计户外使用产品时,请记住,即使是最坚固的塑料也会随着时间的推移而降解。许多因素,如机械压力源、零件几何形状和气候——热水和蒸汽、冷空气和冷凝水以及快速的温度变化——都会影响在室外使用和储存的零件的使用寿命。大多数耐候性塑料会影响零件承受物理应力和风化的能力,以避免开裂、变脆或变薄以及其他形式的腐蚀。
在户外塑料部件的产品设计中,材料选择至关重要,因为特定材料可防止独特形式的降解。例如,塑料户外组件的材料应提供防止水解反应的保护。当水分解聚合物的一个或多个化学键,进而分解塑料本身时,就会发生水解。
选择合适的材料,尤其是耐水解和耐候的塑料材料,可以抵御不可逆的损坏,并将户外部件的使用寿命延长数年。这就是为什么设计师和工程师必须彻底考虑耐候塑料的优缺点和其他品质。
5 大耐水解塑料
1。聚苯硫醚 (PPS)
PPS 对热水和蒸汽具有难以置信的抵抗力,使其成为抵消室外湿度影响的极佳材料。 PPS 还具有耐化学性、良好的尺寸稳定性和高介电强度——这意味着 PPS 可以承受强电场而不会导电。由于这些优点,PPS常用于电气元件和半导体机械中。
使用 PPS 的其他组件包括密封件、衬套和轴承,以及泵和阀门。将在户外使用的部件中的装配部件必须能够抵抗膨胀并保持相互兼容——耐水解是至关重要的。 PPS 是 PEEK 的一种经济实惠的替代品,因此您可以以一小部分成本为您的部件注入抗水解性。
2。聚醚醚酮 (PEEK)
PEEK 是一种半结晶、轻质、耐候性塑料,可抵抗疲劳、磨损、化学品和热。 PEEK具有很高的抗拉强度,可以适应恶劣的环境而不会水解。这一特性使 PEEK 在许多应用中取代了金属,例如医疗设备、汽车变速器的有源部件和飞机外部部件。
PEEK 具有超过 371°C(接近 700°F)的高熔点,可以在短时间内承受高达 310°C(590°F)的温度而不会改变形状。 PEEK 的另一个优点是暴露于火焰时其低烟和烟雾排放。然而,PEEK 很容易受到紫外线降解和某些酸的影响。产品团队应牢记这一点,并考虑他们是否需要针对特定应用同时具备耐候性和紫外线防护能力。如果是这样,那么更仔细地查看此列表中的其他一些材料是有意义的。
3。聚苯并咪唑 (PBI)
PBI 在任何工程热塑性塑料中具有最高的耐热性、耐磨性、强度和机械性能——它不会燃烧、不会粘在其他塑料上,并且没有已知的熔点。即使在极端温度和外部条件下,PBI 也能提供持续的抗水解性。因此,PBI 专门用于关键应用,例如宇航员宇航服、消防员防护服和赛车手服。
不出所料,制造 PBI 非常困难和昂贵。 PBI 还需要用于工程的金刚石工具,这进一步推高了成本。 PBI 还受到其缺口敏感性的限制——在为 PBI 设计时,产品设计师和工程师应避免任何尖锐的边缘或角落,并尽可能平滑所有表面光洁度。
4。聚醚酰亚胺 (PEI)
PEI 是一种无定形热塑性塑料,可在冷却时抵抗收缩。这连同其抗水解特性,有助于 PEI 部件在周围温度变化期间保持相同的形状。这是户外应用和存储的卓越品质。 PEI 还具有高熔点,可以在高温下保持机械完整性,进一步延长户外部件的使用寿命。
不幸的是,与此列表中的其他塑料相比,PEI 相当昂贵且冲击强度较低。当与极性氯化溶剂接触时,PEI 也容易开裂。然而,由于 PEI 在各种燃料和冷却剂的存在下表现良好,因此在商业航空航天工业中仍然经常用于制造阻火剂和飞机座套。
5。聚砜 (PSU)
PSU 可抵抗热水和蒸汽的水解,是在温暖天气条件下保持零件完整性的绝佳选择。它坚硬但可热成型,这意味着您可以在生产过程中将 PSU 塑造成各种形状,而耐候性塑料保持刚性。由于 PSU 具有抗水解性,因此可以在需要时经受反复灭菌。这使得 PSU 适用于食品制备应用、可高压灭菌的仪器、医疗托盘和仪器组件。
PSU 是如此坚固和半透明,以至于它经常被用作丙烯酸和聚碳酸酯的替代品。但是,PSU 可以承受比这两种其他聚合物更高的温度。这种质量有助于 PSU 保护可能需要承受高温的室外基础设施。
使用 Fast Radius 迎接户外运动
重要的是要保证您的耐候塑料材料,特别是对于户外应用的零件,可以提高组件的强度和使用寿命。最好的耐候塑料选项支持耐水解性,可防止组件因吸水而改变形状,超出功能性,以及温度和抗裂性或可焊性和拉伸强度等其他特性。
选择合适的耐候塑料材料似乎令人生畏,但 Fast Radius 可助您一臂之力。我们是专业的制造合作伙伴,致力于指导工程师和产品团队完成整个制造过程,让您在为即将到来的项目选择最佳耐候塑料时充满信心。立即联系我们,为您的任何户外应用准备材料。
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