Beth yw'r gwahaniaeth rhwng thermoplastigion a thermosetau

Mae thermoplastigion a thermosetau yn ddau fath o bolymerau sydd â phriodweddau ac ymddygiadau gwahanol. Y prif wahaniaeth rhwng y ddau yw eu hymateb i wres a'u gallu i gael eu hail-lunio. Yn yr erthygl hon, byddwn yn archwilio'r gwahaniaethau rhwng thermoplastig a thermoset yn fanwl.

Thermoplastig

Mae thermoplastigion yn bolymerau y gellir eu toddi a'u hail-lunio sawl gwaith heb fynd trwy unrhyw newid cemegol sylweddol. Mae ganddynt strwythur llinol neu ganghennog, ac mae eu cadwyni polymer yn cael eu dal at ei gilydd gan rymoedd rhyngfoleciwlaidd gwan. Pan gânt eu gwresogi, mae thermoplastigion yn meddalu ac yn dod yn fwy hydrin, gan ganiatáu iddynt gael eu mowldio i wahanol siapiau. Mae enghreifftiau o thermoplastigion yn cynnwys polyethylen, polypropylen, a pholystyren.

Ymateb i Wres

Mae thermoplastig yn meddalu pan gaiff ei gynhesu a gellir ei ail-lunio. Mae hyn oherwydd bod y grymoedd rhyngfoleciwlaidd gwan sy'n dal y cadwyni polymerau gyda'i gilydd yn cael eu goresgyn gan y gwres, gan ganiatáu i'r cadwyni symud yn fwy rhydd. O ganlyniad, gellir toddi ac ail-lunio thermoplastig sawl gwaith heb fynd trwy unrhyw newid cemegol sylweddol.

Gwrthdroadwyedd

Gellir toddi thermoplastigion a'u hail-lunio sawl gwaith. Mae hyn oherwydd nad yw'r cadwyni polymerau wedi'u bondio'n gemegol i'w gilydd, ac mae'r grymoedd rhyngfoleciwlaidd sy'n eu dal gyda'i gilydd yn wan. Pan fydd y thermoplastig yn cael ei oeri, mae'r cadwyni'n ail-gadarnhau, ac mae'r grymoedd rhyngfoleciwlaidd yn cael eu hail-sefydlu.

Strwythur Cemegol

Mae gan thermoplastigion strwythur llinol neu ganghennog, gyda grymoedd rhyngfoleciwlaidd gwan yn dal eu cadwyni polymerau gyda'i gilydd. Nid yw'r cadwyni wedi'u bondio'n gemegol â'i gilydd, ac mae'r grymoedd rhyngfoleciwlaidd yn gymharol wan. Mae hyn yn caniatáu i'r cadwyni symud yn fwy rhydd pan gânt eu gwresogi, gan wneud y thermoplastig yn fwy hydrin.

Eiddo Mecanyddol

Yn gyffredinol, mae gan thermoplastigion gryfder ac anystwythder is o gymharu â thermosetau. Mae hyn oherwydd nad yw'r cadwyni polymerau wedi'u bondio'n gemegol i'w gilydd, ac mae'r grymoedd rhyngfoleciwlaidd sy'n eu dal gyda'i gilydd yn wan. O ganlyniad, mae thermoplastigion yn fwy hyblyg ac mae ganddynt fodwlws elastigedd is.

ceisiadau

Defnyddir thermoplastigion yn gyffredin mewn cynhyrchion sydd angen hyblygrwydd, megis deunyddiau pecynnu, pibellau, haenau thermoplastig a chydrannau modurol. Fe'u defnyddir hefyd mewn cymwysiadau sy'n gofyn am dryloywder, megis pecynnu bwyd a dyfeisiau meddygol.

Thermosetau

Mae polymerau thermoset yn cael adwaith cemegol wrth halltu, sy'n eu trawsnewid yn ddi-droi'n-ôl i gyflwr caled, croesgysylltiedig. Gelwir y broses hon yn groesgysylltu neu'n halltu, ac fel arfer caiff ei sbarduno gan wres, pwysau, neu ychwanegu asiant halltu. Ar ôl eu halltu, ni ellir toddi neu ail-lunio thermosetau heb gael eu diraddio'n sylweddol. Mae enghreifftiau o thermosets yn cynnwys resinau epocsi, ffenolig a polyester.

Ymateb i Wres

Mae thermosets yn cael adwaith cemegol yn ystod halltu, sy'n eu trawsnewid yn ddi-droi'n-ôl i gyflwr caled, croesgysylltiedig. Mae hyn yn golygu nad ydynt yn meddalu wrth eu gwresogi ac ni ellir eu hail-siapio. Ar ôl eu halltu, mae thermosetau'n cael eu caledu'n barhaol ac ni ellir eu toddi na'u hail-lunio heb gael eu diraddio'n sylweddol.

Gwrthdroadwyedd

Ni ellir ail-doddi nac ail-lunio thermosetau ar ôl eu halltu. Mae hyn oherwydd bod yr adwaith cemegol sy'n digwydd yn ystod halltu yn trawsnewid y cadwyni polymerau yn ddi-droi'n-ôl i gyflwr caled, croes-gysylltu. Ar ôl ei wella, caiff y thermoset ei galedu'n barhaol ac ni ellir ei doddi na'i ail-lunio heb gael ei ddiraddio'n sylweddol.

Strwythur Cemegol

Mae gan thermosetiau strwythur croesgysylltu, gyda bondiau cofalent cryf rhwng cadwyni polymerau. Mae'r cadwyni wedi'u bondio'n gemegol i'w gilydd, ac mae'r grymoedd rhyngfoleciwlaidd sy'n eu dal gyda'i gilydd yn gryf. Mae hyn yn gwneud y thermoset yn fwy anhyblyg ac yn llai hyblyg na thermoplastig.

Eiddo Mecanyddol

Mae thermosetiau, ar ôl eu gwella, yn arddangos sefydlogrwydd dimensiwn rhagorol, cryfder uchel, ac ymwrthedd i wres a chemegau. Mae hyn oherwydd bod strwythur croesgysylltu'r thermoset yn darparu lefel uchel o anhyblygedd a chryfder. Mae'r bondiau cofalent cryf rhwng y cadwyni polymerau hefyd yn gwneud y thermoset yn fwy gwrthsefyll gwres a chemegau.

ceisiadau

Defnyddir thermosetau mewn cymwysiadau sy'n gofyn am gryfder a gwydnwch uchel, megis rhannau awyrennau, ynysyddion trydanol, a deunyddiau cyfansawdd. Fe'u defnyddir hefyd mewn cymwysiadau sy'n gofyn am wrthwynebiad i wres a chemegau, megis haenau, gludyddion a selyddion.

Cymharu Thermoplastigion a Thermosetau

Gellir crynhoi'r gwahaniaethau rhwng thermoplastig a thermoset fel a ganlyn:

• 1. Ymateb i wres: Mae thermoplastig yn meddalu pan gaiff ei gynhesu a gellir ei ail-lunio, tra bod thermosets yn cael adwaith cemegol ac yn caledu'n barhaol.
• 2. Cildroadwyedd: Gellir toddi thermoplastig a'i ail-lunio sawl gwaith, tra na ellir ail-doddi neu ail-lunio thermosetau ar ôl eu halltu.
• 3. Strwythur cemegol: Mae gan thermoplastigion strwythur llinellol neu ganghennog, gyda grymoedd rhyngfoleciwlaidd gwan yn dal eu cadwyni polymerau gyda'i gilydd. Mae gan thermosetiau strwythur croesgysylltu, gyda bondiau cofalent cryf rhwng cadwyni polymerau.
• 4. Priodweddau mecanyddol: Yn gyffredinol, mae gan thermoplastigion gryfder ac anystwythder is o gymharu â thermosetiau. Mae thermosetiau, ar ôl eu gwella, yn arddangos sefydlogrwydd dimensiwn rhagorol, cryfder uchel, ac ymwrthedd i wres a chemegau.
• 5. Ceisiadau: Defnyddir thermoplastigion yn gyffredin mewn cynhyrchion sydd angen hyblygrwydd, megis deunyddiau pecynnu, pibellau, a chydrannau modurol. Defnyddir thermosetau mewn cymwysiadau sy'n gofyn am gryfder a gwydnwch uchel, megis rhannau awyrennau, ynysyddion trydanol, a deunyddiau cyfansawdd.

Casgliad

I gloi, mae thermoplastigion a thermosetau yn ddau fath o bolymerau sydd â phriodweddau ac ymddygiadau gwahanol. Y prif wahaniaeth rhwng y ddau yw eu hymateb i wres a'u gallu i gael eu hail-lunio. Gall thermoplastigion gael eu toddi a'u hail-lunio sawl gwaith heb fynd trwy unrhyw newid cemegol sylweddol, tra bod thermosets yn cael adwaith cemegol yn ystod halltu, sy'n eu trawsnewid yn ddi-droi'n-ôl i gyflwr caled, croesgysylltiedig. Mae deall y gwahaniaethau rhwng thermoplastig a thermoset yn bwysig ar gyfer dewis y deunydd priodol ar gyfer cais penodol.