选择耐热塑料
需要调高塑料部件的温度吗?以下是你应该知道的八种高温聚合物
如果你曾经把一个Rubbermaid食品容器放在微波炉里太久了，你就会很清楚，有些塑料不能很好地处理高温。根据容器的年份和类型，你可能会用聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯(PE)来储存昨晚的晚餐，这些材料都不是耐热的超级英雄。例如，聚丙烯在180°F(82°C)时开始失去强度。聚乙烯在266°F(130°C)下做得更好，但即使是所谓的“高温”聚碳酸酯也只能达到284°F(140°C)。
定义热:什么是耐热塑料?
从这些容器背面微小的微波炉标志可以看出，上面列出的每一种聚合物显然都能胜任加热剩菜的任务。然而，对于高温应用，需要更坚固的东西。但这到底是什么意思呢?换句话说，热有多热?确切的答案取决于应用程序的要求，但出于本设计技巧的目的，我们将其定义为350°F(177°C)。
让我们也澄清一下，在大多数情况下，我们谈论的是工作温度，而不是熔化或结晶聚合物所需的温度。这个话题在我们网站的其他地方有介绍．我们也不是在讨论聚合物阻燃功能．正如你将看到的，这一重要属性与聚合物的耐热性几乎没有关系。
想想丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，一种常见的塑料，你可能知道ABS。它是水管工和玩具制造商的最爱，ABS的软化温度——材料失去“稳定形式”的温度——大约是219°F(104°C)，热变形温度只有201°F(94°C)。通过添加有机卤化化合物或其他阻燃化合物，这些值实际上显著下降，即使材料不太可能着火。
特氟龙“让事情变得更美好”
那么这些高温聚合物是什么呢?让我们从聚四氟乙烯(PTFE)开始，它的商品名Teflon更为人所知。PTFE于1938年在杜邦公司偶然发现，可以承受500°F(280°C)的连续使用温度。尽管刚才说的是阻燃性，聚四氟乙烯也拥有令人钦佩的V-0评级。它是疏水的(排斥水)，具有尽可能低的摩擦系数之一(使其非常滑)。此外，它对大多数酸、溶剂和其他腐蚀性化学物质都有很强的抵抗力。
聚四氟乙烯常被用作地毯和服装的涂层，但由于其强大的强度和抗冲击性，也是轴承座和外壳等机械部件的绝佳选择。支持这一观点的事实是聚四氟乙烯很容易加工而且尺寸也很稳定。然而，因为它在加热到620°F(327°C)以上的熔点时不会流动，所以它不能被塑料注塑成型，也不能被3d打印。
PEEK性能
一种既可加工又可注塑的耐热热塑性塑料是聚醚醚酮或PEEK．PEEK的熔点接近聚四氟乙烯(PTFE)，在482°F(250°C)或更高的温度下保持其相当优异的机械性能。它还能抵抗辐射、化学侵蚀和水解。最后一个特点意味着PEEK可以在高压灭菌器中灭菌，使其成为医疗行业中脊柱植入物和固定装置的最爱。这些相同的特性使它适合作为食品级聚合物。
PEEK也是一种电介质，因此它通常用作半导体应用中的绝缘体。它不像聚四氟乙烯那样“滑”，但非常耐磨，广泛应用于汽车密封件，磨损环和轴承表面。由于其高强度重量比和其他物理特性，PEEK经常被用作各种飞机部件中金属合金的替代品(它比钢轻70%，重量大约是铝的一半)。像聚四氟乙烯一样，PEEK确实是一种神奇的材料……
剩下的高温热门游行
聚苯硫醚(PPS)也是如此。虽然在热性能方面不能与PEEK和PTFE相提并论，但它仍然提供了428°F(220°C)的可观工作温度。汽车和电气工程师称为Ryton，这种热塑性塑料提供了耐腐蚀性，机械强度和介电性能的良好组合。它在塑料注射成型操作中也很好地流动，并表现出最小的收缩率，这两者都使它成2022世界杯足球赛时间表为精密电连接器和类似部件的良好候选者。
PPS不是机加工零件的备选方案，但PPSU是。聚苯砜(又名Radel)的工作温度非常接近PPS，具有相似的机械和电气特性，可以灭菌，并且非常可加工。它被用于飞机窗户边框，手术器械手柄，热水配件，因为它符合美国食品药品管理局(FDA)的要求(就像目前列出的其他聚合物一样)，适合直接接触食物。
同样，还有聚醚酰亚胺(PEI)，被称为Ultem。PEI既可加工又可注塑，并可在一系列玻璃填充(GF)水平。Ultem的最大连续工作温度为340°F(171°C)，不太适合饼干烘烤，但对于要求强度、刚性、耐溶剂和阻燃性以及介电性能的应用来说，它是一种优秀的、全方位的聚合物。
耐热3D打印材料怎么样?
其他值得注意的高温聚合物包括Vectra，这是一种可注射成型的液晶聚合物(LCP)，通常用于SMT(表面贴装技术)行业。它具有优异的流动特性，可以生产非常薄壁的零件，工作范围高达464°F(240°C)。还有PC/PBT，一种聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二酯的混合物，能够承受高达266°F(130°C)的温度，虽然与目前描述的同类产品相差很远，但仍然可以很好地平衡韧性和耐候性，特别是在寒冷的温度下(如-40°F，也就是-40°C)。
你可能会想，“那3d打印零件呢?”这里的高温材料有哪些选择?”你很幸运。其中最主要的是一种类似陶瓷的高级高温(PerFORM)立体光刻树脂，在可选的后固化工艺后，能够处理高达514°F(268°C)的温度。这使设计人员有机会为风洞测试、快速模具、电子外壳等应用中使用的坚固、坚硬的零件制作原型。同样，类似pc的高级高温(Accura 5530)是一种半透明材料，结合了光学清晰度和良好的耐热性。与用于机加工和塑料注塑成型部件的聚碳酸酯一样，Accura 5530耐水、化学品、火灾和电气影响。
生产注意事项
因为这里讨论的每一种工程级聚合物都既坚固又稳定，所以在可制造性的设计方面几乎没有什么可担心的。有些比其他更磨蚀，需要机械师使用硬质合金钻头和立铣刀，而那些熔化温度非常高的可能需要对塑料注射成型工艺进行一些调整。2022世界杯足球赛时间表由于所有这些都被列为标准Protolabs材料，因此，任何问题都将在在线报价过程中解决。
我们鼓励您查看广泛的清单材料数据表，可在我们的网站上获得更多的细节。有超过140种聚合物和30种弹性体或液体硅橡胶(LSR)可供选择，其中一些可以承受相当高的温度，肯定会有适合你下一个项目的完美材料。如果你有任何问题，请给我们写信。我们的应用工程师随时可以通过电话877-479-3680或(电子邮件保护)．