-269～1800℃ Cinco principais materiais poliméricos resistentes a altas temperaturas

Polímero resistente ao calor refere-se a materiais poliméricos com boa estabilidade em altas temperaturas, amplamente utilizados nas áreas aeroespacial, de energia, eletrônica, materiais de construção e outras. Na indústria moderna, ciência e tecnologia, os materiais poliméricos são indispensáveis. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, as necessidades das pessoas por materiais poliméricos estão se tornando cada vez maiores, e a estabilidade em altas temperaturas é uma das propriedades importantes que os materiais poliméricos devem possuir. Materiais poliméricos resistentes ao calor apresentam bom desempenho em ambientes de alta temperatura, como alta resistência à temperatura, alta resistência ao calor, alta estabilidade à oxidação, baixa fluência e bom desempenho de processamento. Portanto, materiais poliméricos resistentes ao calor são os materiais mais utilizados para atender às necessidades de futuras aplicações em altas temperaturas.

Fibra de aramida

A Aramida 1313 é uma fibra com funções especiais, desenvolvida pela DuPont nos Estados Unidos. A aparência desta fibra é semelhante à das fibras químicas comuns, mas possui muitas características únicas. A característica mais proeminente é a sua excelente resistência a altas temperaturas, permitindo o uso prolongado a uma temperatura elevada de 220°C sem envelhecimento. A uma temperatura de cerca de 250°C, a sua estabilidade dimensional é muito boa e a taxa de retração térmica é de apenas 1%. O índice de oxigênio limite da Aramida 1313 é superior a 28%. É uma fibra retardante de chamas, não suporta combustão e apresenta bom desempenho autoextinguível. Começa a decompor-se acima de 370°C e a carbonizar-se a cerca de 400°C. Por isso, a Aramida 1313 é amplamente utilizada nas indústrias de vestuário de proteção, caminhões de bombeiros, aviação e automóvel, atendendo às necessidades de alto desempenho, alta durabilidade e alta estabilidade térmica.

Comparada com a borracha de silicone metilvinílico existente, a borracha de silicone fenil apresenta melhor resistência à temperatura. Sua faixa de resistência à temperatura pode ser estendida para -70 ℃-350 ℃, e sua temperatura de trabalho de curto prazo pode atingir -110 ℃-400 ℃. Ela também possui as características de resistência à ablação e resistência à radiação. Portanto, é amplamente utilizada em energia, aparelhos eletrônicos, automóveis, refrigeração industrial profunda, aeroespacial, motores e outros campos. O teor de fenil de 5% a 15% é chamado de borracha de silicone de baixo teor de fenil, o teor de fenil de 15% a 25% é chamado de borracha de silicone de médio teor de fenil e o teor de fenil acima de 30% é chamado de borracha de silicone de alto teor de fenil. Com o aumento do teor de fenil, a rigidez molecular aumenta e a resistência à radiação e a retardância à chama também aumentam consequentemente. No entanto, borrachas de silicone de médio e alto teor de fenil são difíceis de processar e têm propriedades físicas e mecânicas ruins, portanto, sua produção e aplicação estão sujeitas a certas restrições.

A borracha de borossilicato é uma borracha sintética especial com segmentos de carbono decaborano em sua cadeia principal de siloxano. Pode ser usada por curtos períodos em altas temperaturas de até 410 °C, e sua faixa de uso a longo prazo é geralmente entre -40 °C e 350 °C, e possui outras propriedades semelhantes à borracha de silicone. A borracha de borossilicato pode ser processada e vulcanizada como a borracha de silicone em geral e é frequentemente usada na fabricação de produtos como peças de vedação e materiais isolantes que precisam ser usados em altas temperaturas.

A poliimida é um material polimérico com estrutura imida na cadeia principal, e sua estrutura molecular inclui unidades estruturais principais, como anéis aromáticos e anéis heterocíclicos. A poliimida possui a mais alta classificação retardante de chamas (UL-94), boas propriedades de isolamento elétrico, propriedades mecânicas, estabilidade química, resistência ao envelhecimento, resistência à radiação e baixa perda dielétrica. Ao mesmo tempo, essas propriedades não se alteram significativamente em uma ampla faixa de temperatura (-269 °C-400 °C). Portanto, a poliimida é amplamente utilizada em microeletrônica, aeroespacial, automotiva, médica, química e outras áreas.

O polímero de polissilazano é um tipo de material polimérico inorgânico com Si-N repetido na cadeia principal da molécula. Devido à particularidade de sua estrutura química, pode ser convertido em cerâmica de sílica em condições de alta temperatura. Portanto, o polissilazano tem importante valor de aplicação em resistência a altas temperaturas. O ângulo de ligação silício-nitrogênio da resina de polissilazano é pequeno e a tensão de ligação molecular é alta, de modo que a cadeia molecular não é fácil de formar um anel, e não é fácil ter reações colaterais como retrocesso e rearranjo durante a reação de polimerização molecular. Possui boa estabilidade térmica. Ao alterar o substituinte do átomo de silício ou do átomo de nitrogênio, uma resina de polissilazano com propriedades específicas pode ser projetada, com excelente resistência a altas temperaturas (1800 °C), alta dureza de filme, verniz ultrafino, baixa viscosidade e excelente adesão à maioria dos tipos de substratos.

Materiais poliméricos resistentes ao calor apresentam bom desempenho em ambientes de alta temperatura, incluindo alta resistência à temperatura, alta resistência ao calor, alta estabilidade à oxidação, baixa fluência e bom desempenho de processamento. Esses materiais poliméricos resistentes ao calor têm grandes perspectivas de aplicação e, com inovação e desenvolvimento contínuos, fornecem soluções para futuras necessidades de aplicações em alta temperatura.