Aký je rozdiel medzi termoplastmi a termosetmi

Termoplasty a termosety sú dva typy polymérov, ktoré majú odlišné vlastnosti a správanie. Hlavný rozdiel medzi nimi spočíva v ich reakcii na teplo a ich schopnosti pretvarovať sa. V tomto článku podrobne preskúmame rozdiely medzi termoplastmi a termosetmi.

termoplasty

Termoplasty sú polyméry, ktoré je možné viacnásobne roztaviť a pretvarovať bez toho, aby prešli výraznou chemickou zmenou. Majú lineárnu alebo rozvetvenú štruktúru a ich polymérne reťazce držia pohromade slabé medzimolekulové sily. Po zahriatí termoplasty zmäknú a stanú sa tvárnejšími, čo im umožňuje tvarovať ich do rôznych tvarov. Príklady termoplastov zahŕňajú polyetylén, polypropyléna polystyrén.

Reakcia na teplo

Termoplasty pri zahriatí zmäknú a dajú sa pretvarovať. Je to preto, že slabé medzimolekulové sily, ktoré držia polymérne reťazce pohromade, sú prekonané teplom, čo umožňuje reťazcom voľnejší pohyb. Výsledkom je, že termoplasty je možné viacnásobne roztaviť a pretvarovať bez toho, aby prešli výraznou chemickou zmenou.

reverzibilita

Termoplasty je možné viacnásobne roztaviť a pretvarovať. Je to preto, že polymérne reťazce nie sú navzájom chemicky viazané a medzimolekulové sily, ktoré ich držia pohromade, sú slabé. Keď sa termoplast ochladí, reťazce znova stuhnú a obnovia sa medzimolekulové sily.

Chemická štruktúra

Termoplasty majú lineárnu alebo rozvetvenú štruktúru, pričom ich polymérne reťazce držia pohromade slabé medzimolekulové sily. Reťazce nie sú navzájom chemicky viazané a medzimolekulové sily sú relatívne slabé. To umožňuje, aby sa reťaze pri zahrievaní voľnejšie pohybovali, vďaka čomu je termoplast poddajnejší.

Mechanické vlastnosti

Termoplasty majú vo všeobecnosti nižšiu pevnosť a tuhosť v porovnaní s termosetmi. Je to preto, že polymérne reťazce nie sú navzájom chemicky viazané a medzimolekulové sily, ktoré ich držia pohromade, sú slabé. Vďaka tomu sú termoplasty pružnejšie a majú nižší modul pružnosti.

použitie

Termoplasty sa bežne používajú vo výrobkoch, ktoré vyžadujú flexibilitu, ako sú obalové materiály, rúry, termoplastické povlaky a automobilové komponenty. Používajú sa aj v aplikáciách, ktoré vyžadujú transparentnosť, ako sú balenie potravín a zdravotnícke pomôcky.

termosety

Termosetové polyméry prechádzajú počas vytvrdzovania chemickou reakciou, ktorá ich nenávratne premení na vytvrdnutý, zosieťovaný stav. Tento proces je známy ako zosieťovanie alebo vytvrdzovanie a zvyčajne sa spúšťa teplom, tlakom alebo pridaním vytvrdzovacieho činidla. Po vytvrdnutí sa termosety nedajú roztaviť alebo pretvarovať bez toho, aby podstúpili výraznú degradáciu. Príklady termosetov zahŕňajú epoxidové, fenolové a polyesterové živice.

Reakcia na teplo

Termosety pri vytvrdzovaní prechádzajú chemickou reakciou, ktorá ich nenávratne premení do vytvrdnutého, zosieťovaného stavu. To znamená, že pri zahrievaní nezmäknú a nedajú sa pretvarovať. Po vytvrdnutí sú termosety trvalo vytvrdené a nemožno ich roztaviť alebo pretvarovať bez toho, aby podstúpili výraznú degradáciu.

reverzibilita

Termosety nie je možné po vytvrdnutí pretaviť ani pretvarovať. Je to preto, že chemická reakcia, ku ktorej dochádza počas vytvrdzovania, nevratne transformuje polymérne reťazce do vytvrdeného, ​​zosieťovaného stavu. Po vytvrdnutí je termoset trvalo vytvrdený a nemožno ho roztaviť alebo pretvarovať bez toho, aby podstúpil výraznú degradáciu.

Chemická štruktúra

Termosety majú zosieťovanú štruktúru so silnými kovalentnými väzbami medzi polymérnymi reťazcami. Reťazce sú navzájom chemicky viazané a medzimolekulové sily, ktoré ich držia pohromade, sú silné. Vďaka tomu je termoset pevnejší a menej pružný ako termoplast.

Mechanické vlastnosti

Termosety po vytvrdnutí vykazujú vynikajúcu rozmerovú stabilitu, vysokú pevnosť a odolnosť voči teplu a chemikáliám. Je to preto, že zosieťovaná štruktúra termosetu poskytuje vysoký stupeň tuhosti a pevnosti. Vďaka silným kovalentným väzbám medzi polymérnymi reťazcami je termoset odolnejší voči teplu a chemikáliám.

použitie

Termosety sa používajú v aplikáciách, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť a odolnosť, ako sú časti lietadiel, elektrické izolátory a kompozitné materiály. Používajú sa aj v aplikáciách, ktoré vyžadujú odolnosť voči teplu a chemikáliám, ako sú nátery, lepidlá a tmely.

Porovnanie termoplastov a termosetov

Rozdiely medzi termoplastmi a termosetmi možno zhrnúť takto:

• 1. Reakcia na teplo: Termoplasty pri zahriatí mäknú a možno ich pretvarovať, zatiaľ čo termosety podliehajú chemickej reakcii a trvalo stvrdnú.
• 2. Reverzibilita: Termoplasty je možné viacnásobne roztaviť a pretvarovať, zatiaľ čo termosety nie je možné po vytvrdnutí pretaviť ani pretvarovať.
• 3. Chemická štruktúra: Termoplasty majú lineárnu alebo rozvetvenú štruktúru, pričom ich polymérne reťazce držia pohromade slabé medzimolekulové sily. Termosety majú zosieťovanú štruktúru so silnými kovalentnými väzbami medzi polymérnymi reťazcami.
• 4. Mechanické vlastnosti: Termoplasty majú vo všeobecnosti nižšiu pevnosť a tuhosť v porovnaní s termosetmi. Termosety po vytvrdnutí vykazujú vynikajúcu rozmerovú stabilitu, vysokú pevnosť a odolnosť voči teplu a chemikáliám.
• 5. Aplikácie: Termoplasty sa bežne používajú vo výrobkoch, ktoré vyžadujú flexibilitu, ako sú obalové materiály, potrubia a automobilové komponenty. Termosety sa používajú v aplikáciách, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť a odolnosť, ako sú časti lietadiel, elektrické izolátory a kompozitné materiály.

záver

Záverom možno povedať, že termoplasty a termosety sú dva typy polymérov, ktoré majú odlišné vlastnosti a správanie. Hlavný rozdiel medzi nimi spočíva v ich reakcii na teplo a ich schopnosti pretvarovať sa. Termoplasty je možné viacnásobne roztaviť a pretvarovať bez toho, aby prešli výraznou chemickou zmenou, zatiaľ čo termosety prechádzajú počas vytvrdzovania chemickou reakciou, ktorá ich nenávratne premení do vytvrdeného, ​​zosieťovaného stavu. Pochopenie rozdielov medzi termoplastmi a termosetmi je dôležité pre výber vhodného materiálu pre danú aplikáciu.