耐热塑料前五名

制造商倾向于将镍和不锈钢等金属用于高性能应用，因为它们具有很高的耐热性。例如，镍基合金在高温、周期性热暴露和高碳含量的环境中保持其强度。尽管金属往往比塑料更耐热，但在许多情况下，工程师可以从将耐热塑料用于高性能应用中受益。

耐热塑料分为两大类——热固性塑料和热塑性塑料。热固性塑料是一种塑料，在受热时会变硬，固化后不能再成型。高性能热塑性塑料是加热时熔化，冷却时固体，冷却后可重新熔化的塑料。热塑性塑料的结构完整性受玻璃化转变温度 (Tg) 和每种材料固有的熔点等因素的影响。存在一些高性能热塑性塑料的选择，它们在 150°C 以上保持其结构能力并在 250°C 以上短期保持。

除了耐热之外，这些材料还具有耐化学性、耐腐蚀以及出色的电气和热绝缘体。常见的高性能应用包括汽车行业的活塞组件、航空航天行业的电缆导管、半导体行业的海底连接器等。在设计会接触极高温度的部件时，产品团队应考虑使用这五种耐热塑料进行制造。

5 大耐热塑料

热塑性塑料从其分子结构中获得耐热性。当将刚性芳香环而不是脂肪族基团添加到树脂中时，分子链的主链会受到限制和强化，以至于必须破坏两个化学键才能使链断裂。采用这种新结构，热塑性塑料的耐化学性和耐热性可以与热固性塑料相当或更好。

这里有五种可以处理热量的塑料。

1。聚醚酰亚胺 (PEI)

ULTEM® 是聚醚酰亚胺 (PEI) 的品牌名称，是当今市场上为数不多的市售无定形热塑性塑料之一。它坚固、耐化学腐蚀和阻燃，35 多年来一直是制造业的主要产品。 ULTEM 之所以脱颖而出，是因为它在所有高性能热塑性塑料中具有最高的介电强度。

这种材料具有 219°C 的极高熔点和 170°C 的最高连续使用温度，使其成为电路板、食品消毒设备以及最显着的飞机零件的理想选择。 ULTEM 是为数不多的用于商业航空航天工业的树脂之一——它的抗蠕变性优于其他热塑性塑料，并且在存在各种燃料和冷却剂的情况下也能保持良好状态。然而，它在极性氯化溶剂的存在下往往会破裂。这种材料可以在阻火剂和飞机座套中找到。

与此列表中的许多其他塑料一样，ULTEM 相当昂贵。此外，它的冲击强度和使用温度比 PEEK 低。

ULTEM 的优势：

• 比热塑性塑料更好的抗蠕变性
• 耐燃料和冷却剂

ULTEM 的缺点：

• 在存在极性氯化溶剂的情况下容易破裂
• 相当昂贵

2。聚醚醚酮 (PEEK)

PEEK 是聚醚醚酮的缩写，是一种半结晶的高性能工程热塑性塑料，具有耐化学性、耐磨性、抗疲劳性、抗蠕变性和耐热性。这种材料非常坚固，能够适应恶劣的环境，制造商在许多应用中都将其用作金属的替代品，无论温度如何。 PEEK 可在短时间内承受高达 310°C 的高温，熔点超过 371°C。更重要的是，它具有所有高性能聚合物中最高的拉伸和弯曲强度。

由于其类似于金属的耐用性，PEEK 被广泛用于各种医疗设备、汽车变速器中的有源部件和飞机外部部件。它具有易于通过注塑或挤出加工的附加优势，并且固体 PEEK 与 CNC 加工兼容。

这种流行的热塑性塑料确实有几个小缺点，包括它对紫外线和某些酸的敏感性。然而，PEEK 仍然是一种用途广泛的热塑性塑料，所有工程师都应该拥有。

PEEK的优点：

• 强大且能适应恶劣的环境
• 最高的拉伸和弯曲强度
• 轻松的注塑成型加工能力
• 兼容cnc加工

PEEK的缺点：

• 对紫外线和某些酸的敏感性

3。聚四氟乙烯 (PTFE)

聚四氟乙烯，俗称铁氟龙，是一种柔软、耐热、低摩擦的塑料，具有出色的耐化学性。抗弯强度高，耐候性好，在湿热环境下均具有良好的电绝缘能力。

PTFE 是独一无二的，因为它几乎完全化学惰性，并且在大多数溶剂中高度不溶，使其成为高温应用的理想选择。 PTFE 在 327°C 时具有所有热塑性塑料中最高的熔点之一，并且具有非常大的工作温度范围。它的热稳定性足以在 -200°C 到 +260°C 之间的任何地方使用。

PTFE 因其商业应用而广为人知。它还用于保护管道免受腐蚀性材料的影响、涂敷热交换器以及为电气元件提供绝缘。

PTFE 在极高和极低的温度下表现出色，但在室温下其机械性能通常不如同类塑料。它对蠕变、磨损和辐射敏感，其烟雾可能有毒。此外，值得注意的是，PTFE 的加工成本相当高。

聚四氟乙烯的优点：

• 高抗弯强度
• 足够的耐候性
• 在炎热和潮湿的环境中都具有良好的电气绝缘能力

聚四氟乙烯的缺点：

• 在室温下低于同类塑料
• 对蠕变、磨损和辐射敏感
• Fes 可能有毒
• 处理成本相当高

4。聚苯并咪唑 (PBI)

聚苯并咪唑 (PBI) 具有当今市场上所有工程热塑性塑料中最高的耐热性和耐磨性、强度和机械性能稳定性。 PBI 纤维没有已知的熔点，不会燃烧，也不会粘在其他塑料上。这种材料在惰性环境中的最高连续使用温度为 398°C，在空气中为 343°C，短期暴露可能高达 537°C。

尽管具有所有优势，但 PBI 非常昂贵且难以制造。工程师经常不得不使用金刚石工具来加工这种材料，这进一步推高了成本。从设计的角度来看，PBI 的一个主要缺点是它的陷波灵敏度。产品设计师必须小心避免任何和所有尖锐的边缘或角落，并平滑所有表面光洁度。

PBI 的优点：

• 高稳定性
• 极高的耐热性 - 当今市场上所有热塑性塑料中最高的
• 纤维没有熔点 - 它们不会燃烧或粘在其他塑料上

PBI 的缺点：

• 昂贵且难以制造
• 高陷波灵敏度

5。聚双环戊二烯 (pDCPD)

聚二环戊二烯 (pDCPD) 是一种定制设计的热固性聚合物，旨在提供出色的耐化学性、耐腐蚀性和耐热性，以及刚度和冲击强度。这种材料融合了热固性塑料的成型灵活性和顶级工程热塑性塑料的高性能特性。热变形温度高达120°C。

pDCPD 是独一无二的，因为它几乎没有零件尺寸或重量限制——具有可变壁厚、模制加强肋等的零件不会减慢生产速度。 pDCPD是一种相对较新的材料，目前应用范围有限，但在耐腐蚀化学工艺设备、化粪池和水处理设备中显示出前景。

pDCPD的优点：

• 兼具耐化学性、耐腐蚀性和耐热性
• 没有零件尺寸或重量限制 - 不会减慢生产速度
• 兼具成型灵活性和高性能

pDCPD的缺点：

• 新材料：应用受限

制造商能否提高耐热性？

工程师和制造商可以通过使用添加剂和/或热稳定剂来提高温度并改善大多数塑料的性能。三种最常见的添加剂是抗氧化剂、阻燃剂和加工助剂。每种添加剂都有不同的特性，有助于提高聚合物的耐久性。

热稳定剂可保护聚合物在制造过程中或最终部件的正常使用过程中免受热损伤，它们已添加到当今的大多数聚合物中。热稳定剂还可以保持聚合物的外观、强度和弹性。

选择专业的制造商帮助选材

对于高温应用，这些高性能塑料中的任何一种都可以真正吸收热量。但是，并非任何材料都可以。工程师必须进行研究，以确保他们选择最适合其特定应用的耐热塑料。如果工程师选择了错误的材料，他们可能会损害其部件的功能，并且不得不从头开始。

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