Mezclas de alta temperatura
Aleación
Mezclas de polímeros de alta temperatura (HTPBs)
El alto rendimiento a menudo se asocia con una estructura molecular rígida, estos materiales son excelentes para aplicaciones como los compuestos de refuerzo. La modificación química también abre el camino a nuevas mezclas de mejor rendimiento. Por ejemplo, Solvay Advanced Polymers depositó una solicitud de patente para un nuevo PPE obtenido por condensación de polifenileno parasustituido y unidades de arileno que forman pliegues. Combinando dos tipos de macromoléculas de poliarileno, los inventores obtuvieron materiales con un conjunto excepcional de propiedades mecánicas y resistencia a las llamas. En esencia, la invención describe mezclas de dos copolímeros de alto rendimiento que contienen p-fenileno sustituido o no sustituido con m-fenileno no sustituido, es decir, dos tipos de segmentos estadísticos de varillas rígidas y cadenas flexibles que son miscibles en la fase amorfa y reforzado formando cristales de varilla rígida de alta relación de aspecto. Los copolímeros con diferentes concentraciones de monómeros lineales y retorcidos se pueden mezclar por fusión entre sí o con otros polímeros de alta temperatura (HTP) en una variedad de grados optimizados para aplicaciones aeroespaciales, dispositivos médicos y quirúrgicos, procesamiento de obleas de silicio en electrónica, militar y defensa. aplicaciones, membranas para separación de gases, líquidos y sólidos, etc. Estos polifenilenos autorreforzantes (SRPs) muestran alta resistencia y rigidez, excelente desempeño mecánico, resistencia a las llamas, resistencia química, acabado superficial, baja expansión térmica y H2O absorción. Los plásticos se pueden agrupar en cuatro categorías según la temperatura de uso continuo (CUT):
Materia prima (CUT ≤ 75°C): a categoría que incluye polietilenos de alta y baja densidad (HDPE y LDPE), polipropilenos (PP), estirénicos (PS), acrílicos (PMMA) y cloruro de polivinilo (PVC). Para el reciclaje, estas resinas se identifican con un triángulo numerado, a saber, 2 = HDPE, 3 = PVC, 4 = LDPE, 5 = PP, 6 = PS. La categoría 1 denota ingeniería (PET) y todas las demás están marcadas como 7.
Ingeniería (CUT ≤ 140°C): una categoría que comprende poliamidas (PA), poliésteres termoplásticos (PEST incluyendo PET, PBT), policarbonato de bisfenol-A ( PC), polioximetileno (POM o acetal) y poli (óxido de 2,6-dimetil-1,4-fenileno), más conocidos como éteres de polifenileno (PPE).
Especialidad (CUT 140 a 240°C): incluyendo, por ejemplo , amidas poliaromáticas (PARA), poliftalamida (PPA), polisulfonas (PSF, PSU), polifenilensulfona (PPSU), polietersulfona (PES), polisulfi des (PPS), polímeros de cristal líquido (LCP), etc. Estos polímeros muestran alto rendimiento mecánico.
Una clase 'ultra' de polímeros de alto rendimiento (CUT> 240°C): incluye polibencimidazol (PBI), polieteretercetona (PEEK), poliimida, poliamida-imida, poliéter-imida (PI, PAI, PEI), sulfona de alta temperatura ( HTS), éter de polifenileno autorreforzado (SRP), etc.
Estos límites de CUT pertenecen a polímeros puros y pueden incrementarse aún más si se combinan con sólidos y / o se mezclan con otro polímero, por ejemplo, el PPS tiene un CUT de 170°C que aumenta hasta 260°C en grados reforzados. La razón del cambio es que CUT, incluso en polímeros semicristalinos, está limitado por Tg, que después de la composición puede aumentar o volverse menos relevante para algunos aspectos del rendimiento. Por ejemplo, PEEK con Tg = 143ºC y Tm = 340ºC tiene un corte bajo carga de 150ºC. Sin embargo, el PEEK reforzado con fibra de carbono (CF) tiene un corte ≤ 315ºC, a un costo de mayor viscosidad, densidad, rugosidad superficial y anisotropía de desempeño (por ejemplo, líneas de soldadura). Una solución elegante es la mezcla, especialmente si la mezcla puede hacerse miscible. Un buen rendimiento entre mezclas de PEEK con otro PAEK, así como con PEI, PI, PSF, etc. PEK, PEEK y PEKK se mezclan en estado fundido a T> 400°C con tres TPI. Las mezclas tiene viscosidades más bajas y, por lo tanto, eran más fáciles de procesar. A continuación se mencionan los HTPB miscibles más recientemente. Las mezclas de polímeros de alta temperatura (HTPB) se usan típicamente a T ≥ 140°C y mantienen al menos el 25% de sus propiedades a temperatura ambiente (RT) a 154°C. Teniendo en cuenta sus aplicaciones en expansión en sectores tales como las industrias militar, aeroespacial, de transporte, electrónica, de salud y de petróleo y gas, necesitan tener buena procesabilidad, alto rendimiento mecánico, resistencia química, retardo del fuego, etc. Algunos de los HTPB más importantes tienen la temperatura de uso continuo (CUT) de 75°C a 540°C.