Mehanizmi otpornosti- na središnu molekularnu toplinu
- Pojačanje krutosti molekularnog lanca: krute strukture-kao što su aromatski prstenovi ili glomazne bočne skupine-uvode se u polimernu okosnicu. Oni ograničavaju slobodnu oscilaciju i rotaciju molekularnih lanaca, čime značajno podižu temperaturu staklenog prijelaza materijala.
- Jačanje međumolekularnih sila: Snažne interakcije između molekularnih lanaca uspostavljaju se metodama kao što su uvođenje polarnih skupina ili stvaranje vodikovih veza. Ovo podiže energetski prag potreban da bi molekularni lanci podvrgnuti relativnom klizanju.
- Tro-dimenzionalna unakrsno-povezana mrežna struktura: termoreaktivna plastika na visokim-temperaturama stvara nepovratne kovalentne veze između molekularnih lanaca putem kemijskih reakcija. Ovo stvara stabilnu,-trodimenzionalnu mrežnu strukturu koja u osnovi sprječava protok ili deformaciju molekularnih lanaca.
- Visoko uređena kristalna struktura: određene termoplastične visoko{0}}temperaturne plastike imaju visoko uređene rasporede molekularnih lanaca koji tvore gusta kristalna područja. Lanci su čvrsto zbijeni, zahtijevaju ekstremno visoke temperature da bi se poremetila ova uređena struktura; na primjer, kristalna struktura izotaktičkog polipropilena (PP) omogućuje postizanje tališta od 160-170 stupnjeva.
Specifični principi uobičajene plastike otporne-na visoke temperature
- PP (polipropilen): Metilne skupine na molekularnim lancima usmjerene su tako da tvore izotaktičku strukturu, što rezultira visokom kristalnošću i talištem od približno 160-170 stupnjeva. Ostaje stabilan tijekom dugotrajne-upotrebe na temperaturama od 100-120 stupnjeva, što ga čini uobičajenim materijalom za-otpornu na toplinu, prehrambenu-pakiranje.
- Bakelit (fenolna smola): vrsta termoreaktivne plastike koja tvori nepovratnu tro-dimenzionalnu mrežnu strukturu nakon oblikovanja. Ne omekšava niti se deformira pod dugotrajnom toplinom, što ga čini širokim korištenjem u aplikacijama koje uključuju kontakt s visokom-temperaturom, kao što su ručke posuđa.
- Inženjerska plastika visokih-učinkovitosti (npr. PPS, PEEK): imaju okosnice koje sadrže brojne krute strukture (kao što su benzenski prstenovi) u kombinaciji s jakim međumolekularnim silama. Mogu izdržati dugotrajne-radne temperature koje prelaze 250 stupnjeva, ispunjavajući zahtjeve ekstremnih okruženja u sektorima poput zrakoplovstva i precizne elektronike.