Een grote familie van materialen die bekend staan als thermoplasten zijn stijf en bros bij omgevingstemperatuur, maar worden zacht en flexibel bij verhitting. Thermoplasten worden vaak in twee groepen verdeeld:
- gepolymeriseerde thermoplasten
- Thermoplasten die semi-kristallijn zijn
Het belangrijkste verschil tussen de twee is dat hoewel amorfe kunststoffen geleidelijker van zachte naar harde toestanden gaan, semi-kristallijne polymeren kristalliseren (moeilijk worden) bij een bepaalde temperatuur. Materialen zoals nylon en polypropyleen, die vaak gebruikt worden, zijn voorbeelden van semi-kristallijne thermoplasten. Enkele van de meest bekende amorfe thermoplasten zijn acryl, polystyreen, en polycarbonaat.
Amorfe en semi-kristallijne polymeren.
Amorf | Semi-kristallijn |
Polyamide-imide | Polyetheretherketon |
Polyethersulfon | Polytetrafluorethyleen |
Polyetherimide | Polyamide 6,6 |
Polyarylaat | Polyamide 11 |
Polysulfon | Polyfenyleensulfide |
Polyamide (amorf) | Polyethyleentereftalaat |
Polymethylmethacrylaat | Polyoxymethyleen |
Polyvinylchloride | Polypropyleen |
Acrylonitrilbutadieenstyreen | Hogedichtheidspolyethyleen |
Polystyreen | Polyethyleen met lage dichtheid |
Kenmerken van amorfe thermoplasten
Omdat amorfe thermoplasten eenvoudig te thermovormen zijn, ze vormen een geweldige optie voor de meeste spuitgiettoepassingen. Amorfe thermoplasten zijn doorgaans doorschijnend in hun vaste toestand, in tegenstelling tot semi-kristallijne kunststoffen die de neiging hebben ondoorzichtig te zijn. Ze worden daarom vaak gebruikt in optische producten zoals ski- en zwembrillen.
Om te worden verwerkt tot de gewenste vorm, kunststoffen moeten een groot aantal macromoleculen bevatten die ontstaan onder invloed van druk en warmte. Amorfe thermoplasten en semi-kristallijne thermoplasten zijn de twee hoofdcategorieën van thermoplasten. Thermoplasten worden gecategoriseerd als amorfe thermoplasten wanneer ze worden gevormd bij een temperatuur die hoger is dan de glasovergangstemperatuur Tg. Terwijl semi-kristallijne thermoplasten worden gecategoriseerd wanneer de temperatuur boven het smeltpunt ligt (Tm).
Om de kostenbesparende voordelen van de thermoplastische spuitgiettechnologie te maximaliseren, nauwkeurige materiaalbenutting en cyclustijden moeten worden gevolgd. In vergelijking met semi-kristallijne materialen, amorfe thermoplasten hebben minder neiging tot knikken onder druk en schimmelkrimp. Zodra ze de glasovergangstemperatuur Tg hebben bereikt, ze verliezen snel hun kracht en stijfheid. Amorfe thermoplasten worden geleidelijk zachter naarmate de temperatuur stijgt vanwege de willekeurig georganiseerde moleculaire structuur.
Zijn thermoplasten amorf of kristallijn?
Terwijl sommige thermoplasten, zoals polystyreen en ABS, zijn gecategoriseerd als amorf, anderen, zoals HDPE en polypropyleen, worden veel gebruikt in de verpakkingssector en zijn geclassificeerd als semi-kristallijn.
Wat zijn voorbeelden van amorfe kunststoffen?
De thermoplasten ABS, polystyreen, polycarbonaat, polysulfon, en polyetherimide zijn voorbeelden van amorfe thermoplasten. Polyethyleen, polypropyleen, nylon, acetaal, polyethersulfon, en polyetheretherketon zijn voorbeelden van kristallijne kunststoffen.
Smelt amorfe thermoplasten?
Bij verhitting, amorfe vaste stoffen smelten niet meteen. Liever, ze bereiken een temperatuurbereik wanneer het materiaal verandert van glasachtig in rubberachtig of omgekeerd. Als gevolg, amorfe polymeren hebben een glasovergangstemperatuur, of Tg, in plaats van een smeltpunt.
Wat zijn de 3 soorten thermoplasten?
- LDPE kan doorschijnend of transparant zijn. Geschikt voor contact met voedsel, het is het lichtste en meest warmtegevoelige plastic. ...
- Pvc (Polyvinylchloride) ...
- PP (polypropyleen) ...
- PS (polystyreen of piepschuim)
Conclusie
Vanwege de manier waarop hun moleculaire structuur is opgebouwd, semi-kristallijne thermoplasten onderscheiden zich van amorfe thermoplasten. Semi-kristallijne polymeren hebben eigenschappen zoals een goed gedefinieerd smeltpunt, betere kracht, verbeterde vermoeidheidsprestaties, goede chemische bestendigheid, en verbeterde slijtvastheid vanwege hun geordende structuur. Amorfe polymeren, aan de andere kant, hebben een willekeurige structuur waardoor ze een betere dimensionele stabiliteit krijgen en een breder temperatuurbereik waarbij ze zachter worden. Echter, ze kunnen alleen worden gebruikt in structurele toepassingen.