Conhecimento sobre plásticos resistentes ao calor

Os fabricantes tendem a usar metais como níquel e aço inoxidável para aplicações de alto desempenho devido à sua alta resistência ao calor. Por exemplo, ligas à base de níquel mantêm sua resistência em um ambiente de alta temperatura, exposição ao calor cíclico e alto teor de carbono. Embora os metais tendam a ser mais resistentes ao calor do que os plásticos, em muitos casos, os engenheiros podem se beneficiar do uso de plásticos resistentes ao calor para suas aplicações de alto desempenho.

Os plásticos resistentes ao calor são materiais poliméricos que podem suportar temperaturas de operação contínuas de até 300 ° F, sem qualquer impacto negativo em suas propriedades mecânicas.

Os plásticos resistentes ao calor são divididos em duas categorias:plásticos termofixos e termoplásticos. Plásticos termofixos são plásticos que endurecem quando aquecidos e não podem ser remodelados após a cura. Os termoplásticos de alto desempenho são plásticos que derretem quando aquecidos, tornam-se sólidos quando resfriados e podem ser refundidos após o resfriamento. A integridade estrutural dos termoplásticos é afetada por fatores como a temperatura de transição vítrea (Tg) inerente e o ponto de fusão de vários materiais. Existem opções para termoplásticos de alto desempenho que mantêm suas capacidades estruturais acima de 150°C e de curto prazo acima de 250°C.

Além da resistência ao calor, eles também podem apresentar resistência química, resistência à corrosão, baixo peso do material, resistência elétrica e térmica e outras características favoráveis, dependendo de sua composição. Essas diferentes qualidades os tornam adequados para uma ampla gama de aplicações industriais.

Abaixo, nos concentramos em alguns dos melhores plásticos resistentes ao calor e suas características para ajudar os leitores a determinar qual é o adequado para suas necessidades. Além disso, também descrevemos algumas aplicações típicas onde são usados ​​plásticos resistentes ao calor.



Existem muitos tipos de plásticos resistentes ao calor disponíveis, cada um com vantagens e desvantagens únicas, tornando-o adequado para diferentes aplicações. Abaixo está uma lista de 4 plásticos resistentes ao calor que foram exaustivamente pesquisados:

• PTFE (politetrafluoretileno)
• PEEK (Poliéterétercetona)
• PEI (polieterimida)
• PAI (poliamida-imida)

PTFE (politetrafluoretileno).

O politetrafluoretileno - geralmente conhecido pela marca Teflon™ - tem um baixo coeficiente de atrito e alta resistência química. Também apresenta excelente resistência à flexão, resistência elétrica, resistência às intempéries e estabilidade térmica. As juntas de teflon são adequadas para a faixa de temperatura de -328°F a 500°F.

Tem boa resistência, suficiente resistência às intempéries e bom isolamento elétrico em ambientes quentes e úmidos.

O politetrafluoretileno funciona bem em temperaturas extremamente altas e baixas, mas suas propriedades mecânicas geralmente não são como os plásticos à temperatura ambiente. É sensível à fluência, abrasão e radiação, e sua fumaça pode ser tóxica. Além disso, vale ressaltar que o custo de processamento do PTFE é bastante alto.

PEEK ( P oletereretercetona)

PEEK é um termoplástico de engenharia de alto desempenho com estrutura semicristalina. Tem as características de resistência química, resistência à abrasão, resistência à fadiga, fluência e resistência ao calor. Este material é muito forte e pode suportar ambientes agressivos, então os fabricantes o utilizam como substituto do metal em muitas aplicações, pois permitem que o material permaneça forte e adaptável em condições ambientais adversas. O PEEK pode suportar temperaturas de até 310°C por um curto período de tempo, com um ponto de fusão acima de 371°C. Mais importante, tem a maior resistência à tração e flexão de qualquer polímero de alto desempenho.

Algumas das desvantagens do PEEK incluem a suscetibilidade ao ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido clórico, halogênios e sódio e baixa resistência à luz ultravioleta. Também é caro, por isso só pode ser usado em aplicações exigentes.

PEI (polieterimida)

PEI (geralmente apenas Ultem® como marca) é um dos poucos termoplásticos amorfos no mercado. É forte, quimicamente resistente, retardante de chamas e possui a maior rigidez dielétrica de qualquer termoplástico de alto desempenho. Este material tem um ponto de fusão extremamente alto de 219°C e uma temperatura máxima de operação contínua de 170°C.

O ULTEM é uma das poucas resinas usadas na indústria aeroespacial comercial - supera outros termoplásticos em termos de resistência à fluência e mantém-se bem na presença de vários combustíveis e refrigerantes. No entanto, tende a rachar na presença de solventes clorados polares.

PAI (poliamida-imida)

O PAI é outro termoplástico de alto desempenho com resistência a altas temperaturas, alta estabilidade térmica, boa resistência química e resistência ao desgaste em altas temperaturas até 275°C. O PAI também apresenta alta resistência à tração e compressão. A poliamida-imida pode ser processada por técnicas de moldagem por injeção e compressão. O PAI também possui excelente estabilidade dimensional devido à sua alta resistência à compressão, impacto e fluência.

Aplicações de plástico resistentes ao calor

Os plásticos resistentes ao calor vêm em muitas formas, e essas diferentes formas de materiais são usadas para fabricar peças e produtos usados ​​em uma ampla variedade de indústrias. Por exemplo:

• Usado em peças resistentes ao calor e ao choque nas indústrias aeroespacial, automotiva e de vidro.
• Usado para componentes resistentes ao calor, à prova de radiação, altamente isolantes ou condutores específicos nas indústrias elétricas e de semicondutores.
• Usado para componentes de esterilização e anti-hidrólise na indústria de dispositivos médicos.
• Componentes de proteção contra radiação e anti-radiação usados ​​em indústrias de energia nuclear e tecnologia de raios-X.
• Usado em vários componentes da indústria química.

Os plásticos resistentes ao calor desempenham um papel vital em muitas indústrias. Sua estabilidade térmica combinada com outras propriedades vantajosas os tornam substitutos adequados para metais em inúmeras aplicações. Além disso, dependendo de sua composição, podem ser uma melhor escolha de material. Por exemplo, em alguns casos, a substituição de peças metálicas por peças plásticas pode reduzir o peso do componente, prolongar a vida útil do componente e melhorar o desempenho do componente.