Hitzebeständige Polymermaterialien weisen in Umgebungen mit hohen Temperaturen eine gute Leistung auf, beispielsweise hohe Temperaturfestigkeit, hohe Hitzebeständigkeit, geringe Kriechneigung und gute Verarbeitungseigenschaften.
-269～1800℃丨Fünf hochtemperaturbeständige Polymermaterialien
Hitzebeständige Polymere sind Polymermaterialien mit guter Hochtemperaturstabilität und finden breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, im Energiesektor, in der Elektronik, in der Baustoffindustrie und anderen Bereichen. In der modernen Industrie sowie in Wissenschaft und Technik sind Polymermaterialien unverzichtbar. Mit der Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technik steigen die Anforderungen an Polymermaterialien, und Hochtemperaturstabilität ist eine der wichtigsten Eigenschaften, die Polymermaterialien aufweisen müssen. Hitzebeständige Polymermaterialien zeichnen sich durch gute Eigenschaften in Hochtemperaturumgebungen aus, wie z. B. hohe Temperaturfestigkeit, hohe Hitzebeständigkeit, hohe Oxidationsstabilität, geringe Kriechneigung und gute Verarbeitungseigenschaften. Daher sind hitzebeständige Polymermaterialien die wichtigsten Materialien für zukünftige Hochtemperaturanwendungen.
Aramidfaser
Aramid 1313 ist eine Faser mit besonderen Eigenschaften, die erstmals von DuPont in den USA entwickelt wurde. Diese Faser ähnelt herkömmlichen Chemiefasern, weist jedoch zahlreiche einzigartige Eigenschaften auf. Ihr herausragendstes Merkmal ist ihre hervorragende Temperaturbeständigkeit, die eine lange Lebensdauer bei Temperaturen von 220 °C ohne Alterung ermöglicht. Bei Temperaturen um 250 °C ist die Dimensionsstabilität mit einer thermischen Schrumpfung von lediglich 1 % sehr gut. Der Sauerstoffindex von Aramid 1313 liegt bei über 28 %. Aramid 1313 ist flammhemmend, nicht brennbar und selbstverlöschend. Bei Temperaturen über 370 °C beginnt die Faser zu zerfallen, und ab etwa 400 °C beginnt die Verkohlung. Daher wird Aramid 1313 häufig in Schutzkleidung, im Zugschutz, in der Luftfahrt- und Automobilindustrie und in anderen Bereichen eingesetzt, um den Anforderungen an hohe Leistung, Haltbarkeit und Temperaturbeständigkeit gerecht zu werden.
Phenylsilikonkautschuk
Im Vergleich zu herkömmlichem Methylvinylsilikonkautschuk weist Phenylsilikonkautschuk eine höhere Temperaturbeständigkeit auf. Sein Temperaturbeständigkeitsbereich reicht von -70 °C bis 350 °C, und die kurzfristige Betriebstemperatur kann -110 °C bis -400 °C erreichen. Phenylsilikonkautschuk ist zudem ablations- und strahlungsbeständig. Daher findet er breite Anwendung in der Stromerzeugung, bei elektronischen Geräten, in der Automobilindustrie, in der industriellen Tiefkühltechnik, in der Luft- und Raumfahrt, im Motorenbau und anderen Bereichen. Silikonkautschuk mit einem Phenylgehalt von 5 % bis 15 % wird als Phenylsilikonkautschuk mit niedrigem Phenylgehalt bezeichnet; Silikonkautschuk mit einem Phenylgehalt von 15 % bis 25 % als Phenylsilikonkautschuk mit mittlerem Phenylgehalt; und Silikonkautschuk mit einem Phenylgehalt von über 30 % als Phenylsilikonkautschuk mit hohem Phenylgehalt. Mit steigendem Phenylgehalt steigt die molekulare Steifigkeit, und damit auch die Strahlungsbeständigkeit und Flammwidrigkeit. Mittel- und hochphenylhaltiger Silikonkautschuk ist jedoch schwierig zu verarbeiten und weist schlechte physikalische und mechanische Eigenschaften auf, sodass seine Herstellung und Anwendung gewissen Einschränkungen unterliegen.
Borosilikatkautschuk
Borosilikatkautschuk ist ein spezieller Synthesekautschuk mit Carbon-Decaboran-Segmenten in der Silikonhauptkette. Er kann kurzfristig bei hohen Temperaturen bis zu 410 °C eingesetzt werden, der Langzeiteinsatzbereich liegt in der Regel zwischen -40 °C und 350 °C. Er weist ähnliche Eigenschaften wie Silikonkautschuk auf. Borosilikatkautschuk lässt sich wie herkömmlicher Silikonkautschuk verarbeiten und vulkanisieren und wird häufig zur Herstellung von Produkten wie Dichtungsteilen und Isoliermaterialien verwendet, die bei hohen Temperaturen eingesetzt werden müssen.
Polyimid
Polyimid ist ein Polymermaterial mit einer Imidstruktur in der Hauptkette. Seine Molekülstruktur umfasst Hauptstruktureinheiten wie aromatische und heterozyklische Ringe. Polyimid verfügt über die höchste Flammschutzklasse (UL-94), gute elektrische Isolationseigenschaften, mechanische Eigenschaften, chemische Stabilität, Alterungsbeständigkeit, Strahlungsbeständigkeit und geringe dielektrische Verluste. Gleichzeitig verändern sich diese Eigenschaften über einen weiten Temperaturbereich (-269 °C bis 400 °C) nicht signifikant. Daher findet Polyimid breite Anwendung in der Mikroelektronik, der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Medizin, der Chemie und anderen Bereichen.
Polysilazan
Polysilazanpolymer ist ein anorganisches Polymermaterial mit wiederholten Si-N-Gruppen im Molekülgerüst. Aufgrund seiner besonderen chemischen Struktur kann es unter Hochtemperaturbedingungen in Siliciumdioxidkeramik umgewandelt werden. Daher ist Polysilazan aufgrund seiner Hochtemperaturbeständigkeit von großem Anwendungswert. Polysilazanharz hat einen kleinen Silizium-Stickstoff-Bindungswinkel und eine hohe Molekülbindungsspannung, sodass die Molekülkette nicht so leicht Ringe bildet und Nebenreaktionen wie Rückbiss und Umlagerung während der Molekülpolymerisationsreaktion nicht so leicht auftreten. Es verfügt über eine gute Wärmebeständigkeit. Durch Austausch der Siliziumatome oder Stickstoffatomsubstituenten können Polysilazanharze mit spezifischen Eigenschaften hergestellt werden, darunter ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit (1800 °C), hohe Filmhärte, ultradünner Lack, niedrige Viskosität und ausgezeichnete Haftung auf den meisten Arten von Substraten.
Hitzebeständige Polymerwerkstoffe zeichnen sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Hitzebeständigkeit, hohe Oxidationsstabilität, geringe Kriechneigung und gute Verarbeitungseigenschaften aus. Diese hitzebeständigen Polymerwerkstoffe bieten hervorragende Anwendungsaussichten und bieten dank kontinuierlicher Innovation und Weiterentwicklung Lösungen für zukünftige Hochtemperaturanwendungen.
