热固性和热塑性塑料有什么区别？

尽管名称相似，但热塑性塑料和热固性塑料在性能、应用以及制造和加工方式方面彼此不同。对于产品设计师来说，了解这些差异以便为他们的产品使用最佳选择非常重要。

内容：

• 有什么不同？
• 热固性塑料
• 热塑性塑料
• 应用
• 例子
• 常见问题
• 结论

热固性和热塑性塑料有什么区别？

热固性塑料和热塑性塑料都是聚合物，但它们在受热时表现不同。热塑性塑料在固化后可以在加热下熔化，而热固性塑料在固化后保持其形状并在加热下保持固态。

由于热塑性塑料的熔点低，因此非常适合使用回收材料的应用。相比之下，热固性塑料能够承受高温而不会变形，因此更加耐用。

在美学上，热塑性塑料被认为优于热固性聚合物，但热固性材料仍被认为比金属等替代材料具有更好的美感。这些材料允许模内涂漆或涂层，包括在将热固性聚合物注入模具之前直接将涂层喷涂到模具中。即使在恶劣的天气条件下，这种技术也能更好地粘合材料并防止碎裂、开裂或剥落。

热固性塑料

热固性塑料，也称为热固性树脂或热固性聚合物，通常在室温下为液态，然后在加热或加入化学物质后硬化。它们通常使用反应注射成型(RIM)或树脂传递成型(RTM)生产，并在固化过程中形成永久化学键。材料中单体链之间的这些化学键称为交联，将分子固定在适当位置并改变材料的性质，防止其熔化并恢复液态。一旦加热，热固性塑料就会变成特定的形状，尽管过热会导致它们在不进入液相的情况下降解。

热固性塑料非常适合在需要考虑热量的情况下使用，例如电子外壳和电器或化学加工设备，因为它们具有更高的结构完整性和耐热性和耐化学性。能够抵抗变形和冲击，常见的热固性材料包括环氧树脂、聚酰亚胺和酚醛树脂，它们通常用于复合材料中。

优点

热固性塑料具有广泛的优势：

• 能够以不同的公差模制
• 允许灵活的产品设计
• 通过可变壁厚提高结构完整性
• 通常比金属制造的部件便宜
• 卓越的电绝缘性能
• 在高温下具有出色的耐热性
• 耐腐蚀
• 尺寸稳定性强
• 导热系数低
• 与热塑性塑料相比，安装和加工成本更低
• 高强度重量比
• 防水
• 多种颜色和表面处理

缺点

尽管有这么多好处，热固性聚合物仍然存在一些缺点：

• 无法重塑或改造
• 不可回收

热塑性塑料

热塑性塑料是一种树脂，在室温下为固体，但在加热时变软，最终由于晶体熔化或超过玻璃化转变温度(Tg)而变成流体。

加工热塑性塑料不涉及化学键合，它们可以倒入模具中冷却并固化成所需的形状。热塑性塑料可以在不影响材料特性的情况下进行再加热、回收和重塑。因此，这些材料被用于包括挤压、热成型和注塑成型在内的工艺中。

常见的热塑性塑料包括聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)和聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，每种都具有不同的性能。然而，一般来说，热塑性塑料往往具有抗收缩性，同时提供良好的弹性和强度。热塑性塑料用于包括工业机器部件和零售塑料袋在内的应用，如果暴露在高温下，它们会软化、变形并失去一些物理特性。

优点

热塑性塑料的优点包括：

• 对金属有良好的附着力
• 高品质美学饰面
• 可回收和重塑，对材料性能影响很小
• 耐化学品和清洁剂
• 电绝缘性好
• 高抗冲击性
• 增强的防滑性能
• 可以创建橡胶状和硬化的结晶表面
• 抗碎裂
• 耐腐蚀

缺点

• 尽管有这些好处，这些材料也有一些缺点：
• 由于加热时会软化，因此不适用于所有应用
• 通常比热固性聚合物更昂贵

应用

由于其卓越的耐化学性、结构坚固性和热稳定性，热固性塑料被用于各种应用，满足各种生产规范。与金属相比，热固性聚合物更容易形成不同的形状，因此在制造过程中具有相当大的一致性。因此，它们广泛应用于粘合剂和密封剂、航空航天、国防、电气、汽车、能源和建筑等领域。

热固性聚合物的应用包括：

• 用于氯气等化学品的管道、配件和电池盖
• 电气或医疗用外壳和部件
• 重型建筑或运输设备的门、面板和外壳
• 农产品，包括牲畜饲料槽
• 车辆零部件，包括拖拉机和军用车辆

热塑性塑料已在广泛的行业中得到应用，以制造包括牛奶容器和管道在内的物品。它们能够承受腐蚀性条件，使它们成为金属的良好替代品，尽管它们在高温应用中受到限制。因此，这些材料已在建筑、电子、医疗、生物医学、食品和饮料、化工、汽车、管道和更多行业中找到现成的用途。

热固性塑料的应用包括：

• 绳索和皮带
• 电缆绝缘
• 液体储存
• 设备防护罩

例子

什么是热固性塑料的例子？

热固性塑料和聚合物包括环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂和硅树脂以及聚酯等材料（也可以热塑性形式存在）。热固性塑料以液体形式储存，不同的热固性塑料具有不同的优势。例如，环氧树脂坚韧、有弹性且耐化学腐蚀，而酚醛树脂则具有阻燃性。

什么是热塑性塑料的例子？

任何在一定温度下熔化成柔软、柔韧的形式，然后在冷却时凝固的塑料都是热塑性塑料。这些材料可以重新熔化和回收，通常在成型过程之前以颗粒形式储存。常见的热塑性塑料包括丙烯酸、尼龙、聚酯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚四氟乙烯。它们可用于从服装和炊具到地毯和实验室设备的广泛行业和产品。

常见问题

热固性塑料比热塑性塑料更坚固吗？

热固性聚合物通常比热塑性塑料更硬、更坚固，后者在加热时会软化。热固性塑料由于其强共价交联而不会软化，并且还提供比热塑性塑料更好的尺寸稳定性。

为什么热固性塑料比热塑性塑料更硬？

由于在制造过程中产生的三维键网络或交联，热固性塑料比热塑性塑料更硬。因为它们保持其形状作为聚合物链之间的强共价键，热固性塑料也更适合高温应用。交联密度越高，它们抵抗热降解和化学侵蚀的能力就越好。较高的交联密度也提高了这些材料的机械强度和硬度，尽管这会导致脆性。

结论

随着材料特性、可回收性等的变化，热固性和热塑性塑料之间存在一系列差异。这使得它们适用于不同的应用，具体取决于所需的硬度和耐温性等因素。

虽然热塑性塑料不像热固性塑料那样适合高温应用，但它们可以回收和再利用，而热固性塑料不能以相同的方式熔化和重塑。