Wat is het verschil tussen thermoplasten en thermoharders

Thermoplastische stoffen en thermoharders zijn twee soorten polymeren met verschillende eigenschappen en gedrag. Het belangrijkste verschil tussen de twee ligt in hun reactie op hitte en hun vermogen om te hervormen. In dit artikel zullen we de verschillen tussen thermoplasten en thermoharders in detail onderzoeken.

thermoplasten

Thermoplasten zijn polymeren die meerdere keren kunnen worden gesmolten en opnieuw gevormd zonder enige significante chemische verandering te ondergaan. Ze hebben een lineaire of vertakte structuur en hun polymeerketens worden bij elkaar gehouden door zwakke intermoleculaire krachten. Bij verhitting worden thermoplastische materialen zachter en soepeler, waardoor ze in verschillende vormen kunnen worden gegoten. Voorbeelden van thermoplastische materialen zijn polyethyleen, polypropyleenen polystyreen.

Reactie op hitte

Thermoplastische materialen worden zachter bij verhitting en kunnen worden hervormd. Dit komt omdat de zwakke intermoleculaire krachten die de polymeerketens bij elkaar houden, worden overwonnen door de hitte, waardoor de ketens vrijer kunnen bewegen. Als gevolg hiervan kunnen thermoplastische kunststoffen meerdere keren worden gesmolten en opnieuw gevormd zonder enige significante chemische verandering te ondergaan.

Omkeerbaarheid

Thermoplastische kunststoffen kunnen meerdere keren worden gesmolten en opnieuw worden gevormd. Dit komt omdat de polymeerketens niet chemisch aan elkaar gebonden zijn en de intermoleculaire krachten die ze bij elkaar houden zwak zijn. Wanneer het thermoplastische materiaal wordt afgekoeld, worden de ketens opnieuw stevig en worden de intermoleculaire krachten hersteld.

Chemische structuur

Thermoplastische materialen hebben een lineaire of vertakte structuur, waarbij zwakke intermoleculaire krachten hun polymeerketens bij elkaar houden. De ketens zijn niet chemisch aan elkaar gebonden en de intermoleculaire krachten zijn relatief zwak. Hierdoor kunnen de kettingen vrijer bewegen bij verhitting, waardoor het thermoplastische materiaal beter kneedbaar wordt.

Mechanische eigenschappen

Thermoplastische materialen hebben over het algemeen een lagere sterkte en stijfheid in vergelijking met thermoharders. Dit komt omdat de polymeerketens niet chemisch aan elkaar gebonden zijn en de intermoleculaire krachten die ze bij elkaar houden zwak zijn. Als gevolg hiervan zijn thermoplasten flexibeler en hebben ze een lagere elasticiteitsmodulus.

Toepassingen

Thermoplasten worden vaak gebruikt in producten die flexibiliteit vereisen, zoals verpakkingsmaterialen, buizen, thermoplastische coatings en auto-onderdelen. Ze worden ook gebruikt in toepassingen die transparantie vereisen, zoals voedselverpakkingen en medische apparatuur.

thermoharders

Thermohardende polymeren ondergaan tijdens het uitharden een chemische reactie, waardoor ze onomkeerbaar worden omgezet in een geharde, verknoopte toestand. Dit proces staat bekend als verknopen of uitharden en wordt doorgaans veroorzaakt door hitte, druk of de toevoeging van een uithardingsmiddel. Eenmaal uitgehard kunnen thermoharders niet worden gesmolten of opnieuw worden gevormd zonder aanzienlijke degradatie te ondergaan. Voorbeelden van thermoharders omvatten epoxy-, fenol- en polyesterharsen.

Reactie op hitte

Thermoharders ondergaan tijdens het uitharden een chemische reactie, waardoor ze onomkeerbaar worden omgezet in een geharde, verknoopte toestand. Dit betekent dat ze bij verhitting niet zacht worden en niet kunnen worden vervormd. Eenmaal uitgehard, zijn thermoharders permanent gehard en kunnen ze niet worden gesmolten of opnieuw worden gevormd zonder aanzienlijke degradatie te ondergaan.

Omkeerbaarheid

Thermoharders kunnen na uitharding niet opnieuw worden gesmolten of opnieuw worden gevormd. Dit komt omdat de chemische reactie die optreedt tijdens het uitharden de polymeerketens onomkeerbaar omzet in een geharde, verknoopte toestand. Eenmaal uitgehard, wordt de thermoharder permanent gehard en kan niet worden gesmolten of opnieuw worden gevormd zonder aanzienlijke degradatie te ondergaan.

Chemische structuur

Thermoharders hebben een verknoopte structuur, met sterke covalente bindingen tussen polymeerketens. De ketens zijn chemisch met elkaar verbonden en de intermoleculaire krachten die ze bij elkaar houden zijn sterk. Dit maakt de thermoharder stijver en minder flexibel dan een thermoplast.

Mechanische eigenschappen

Thermoharders vertonen, eenmaal uitgehard, een uitstekende maatvastheid, hoge sterkte en weerstand tegen hitte en chemicaliën. Dit komt omdat de verknoopte structuur van de thermoharder een hoge mate van stijfheid en sterkte biedt. De sterke covalente bindingen tussen de polymeerketens maken de thermoharder ook beter bestand tegen hitte en chemicaliën.

Toepassingen

Thermoharders worden gebruikt in toepassingen die een hoge sterkte en duurzaamheid vereisen, zoals vliegtuigonderdelen, elektrische isolatoren en composietmaterialen. Ze worden ook gebruikt in toepassingen die weerstand tegen hitte en chemicaliën vereisen, zoals coatings, lijmen en afdichtingsmiddelen.

Vergelijking van thermoplasten en thermoharders

De verschillen tussen thermoplasten en thermoharders kunnen als volgt worden samengevat:

• 1. Reactie op hitte: Thermoplastische materialen worden zachter bij verhitting en kunnen worden hervormd, terwijl thermoharders een chemische reactie ondergaan en permanent verhard worden.
• 2. Omkeerbaarheid: Thermoplastische materialen kunnen meerdere keren worden gesmolten en opnieuw gevormd, terwijl thermoharders na uitharding niet opnieuw kunnen worden gesmolten of opnieuw kunnen worden gevormd.
• 3. Chemische structuur: Thermoplastische stoffen hebben een lineaire of vertakte structuur, waarbij zwakke intermoleculaire krachten hun polymeerketens bij elkaar houden. Thermoharders hebben een verknoopte structuur, met sterke covalente bindingen tussen polymeerketens.
• 4. Mechanische eigenschappen: Thermoplastische materialen hebben over het algemeen een lagere sterkte en stijfheid vergeleken met thermoharders. Thermoharders vertonen, eenmaal uitgehard, een uitstekende maatvastheid, hoge sterkte en weerstand tegen hitte en chemicaliën.
• 5. Toepassingen: Thermoplastische kunststoffen worden vaak gebruikt in producten die flexibiliteit vereisen, zoals verpakkingsmaterialen, buizen en auto-onderdelen. Thermoharders worden gebruikt in toepassingen die een hoge sterkte en duurzaamheid vereisen, zoals vliegtuigonderdelen, elektrische isolatoren en composietmaterialen.

Conclusie

Concluderend zijn thermoplastische materialen en thermoharders twee soorten polymeren met verschillende eigenschappen en gedrag. Het belangrijkste verschil tussen de twee ligt in hun reactie op hitte en hun vermogen om te hervormen. Thermoplastische materialen kunnen meerdere keren worden gesmolten en opnieuw gevormd zonder enige significante chemische verandering te ondergaan, terwijl thermoharders tijdens het uitharden een chemische reactie ondergaan, waardoor ze onomkeerbaar worden omgezet in een geharde, verknoopte staat. Het begrijpen van de verschillen tussen thermoplasten en thermoharders is belangrijk voor het selecteren van het juiste materiaal voor een bepaalde toepassing.