تتمتع المواد البوليمرية المقاومة للحرارة بأداء جيد في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، مثل قوة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الحرارة العالية، والزحف المنخفض، وخصائص المعالجة الجيدة.
-269～1800℃丨خمس مواد بوليمرية مقاومة لدرجات الحرارة العالية
البوليمرات المقاومة للحرارة هي مواد بوليمرية تتميز بثبات جيد في درجات الحرارة العالية، وتُستخدم على نطاق واسع في مجالات الفضاء، والطاقة، والإلكترونيات، ومواد البناء، وغيرها. في مجالات الصناعة والعلوم والتكنولوجيا الحديثة، تُعدّ مواد البوليمر مادةً لا غنى عنها. مع تطور العلوم والتكنولوجيا، ازدادت الحاجة إلى مواد البوليمر، ويُعدّ ثباتها في درجات الحرارة العالية إحدى الخصائص المهمة التي يجب أن تتمتع بها. تتميز مواد البوليمر المقاومة للحرارة بأداء جيد في بيئات درجات الحرارة العالية، بما في ذلك متانة درجات الحرارة العالية، ومقاومتها العالية للحرارة، وثباتها العالي للأكسدة، وانخفاض زحفها، وخصائص المعالجة الجيدة. لذلك، تُعدّ مواد البوليمر المقاومة للحرارة من المواد الرئيسية لتلبية احتياجات تطبيقات درجات الحرارة العالية المستقبلية.
ألياف الأراميد
الأراميد 1313 ألياف ذات وظائف خاصة، طورتها شركة دوبونت لأول مرة في الولايات المتحدة. تشبه هذه الألياف الألياف الكيميائية العادية، لكنها تتميز بالعديد من الخصائص الفريدة. أبرز ما يميزها هو مقاومتها الممتازة لدرجات الحرارة العالية، حيث يمكن استخدامها لفترة طويلة في درجات حرارة عالية تصل إلى 220 درجة مئوية دون أن تشيخ. عند درجات حرارة حوالي 250 درجة مئوية، تتمتع بثبات أبعاد ممتاز، مع معدل انكماش حراري يبلغ 1% فقط. مؤشر الأكسجين المحدد للأراميد 1313 أكبر من 28%. وهي ألياف مقاومة للهب، ولا تدعم الاحتراق، وتتميز بخصائص إطفاء ذاتية جيدة. تبدأ بالتحلل عند درجة حرارة أعلى من 370 درجة مئوية، وتبدأ الكربنة عند حوالي 400 درجة مئوية. لذلك، تُستخدم الأراميد 1313 على نطاق واسع في الملابس الواقية، وحماية القطارات، وصناعات الطيران والسيارات، وغيرها من المجالات لتلبية احتياجات الأداء العالي والمتانة العالية وثبات درجات الحرارة العالية.
مطاط السيليكون الفينيل
بالمقارنة مع مطاط السيليكون ميثيل فينيل الحالي، يتميز مطاط السيليكون فينيل بمقاومة أفضل للحرارة. يمكن توسيع نطاق مقاومته للحرارة إلى -70 درجة مئوية -350 درجة مئوية، ويمكن أن تصل درجة حرارة التشغيل قصيرة المدى إلى -110 درجة مئوية -400 درجة مئوية، كما يتميز بخصائص مقاومة التآكل ومقاومة الإشعاع. لذلك، يُستخدم على نطاق واسع في الطاقة الكهربائية، والأجهزة الإلكترونية، والسيارات، والتبريد الصناعي العميق، والفضاء، والمحركات، وغيرها من المجالات. يُطلق على مطاط السيليكون الذي يحتوي على فينيل بنسبة 5%-15% اسم مطاط السيليكون منخفض فينيل؛ ويُطلق على مطاط السيليكون الذي يحتوي على فينيل بنسبة 15%-25% اسم مطاط السيليكون متوسط فينيل؛ ويُطلق على مطاط السيليكون الذي يحتوي على فينيل بنسبة تزيد عن 30% اسم مطاط السيليكون عالي فينيل. مطاط السيليكون. مع زيادة محتوى فينيل، تزداد الصلابة الجزيئية، وتزداد أيضًا مقاومة الإشعاع ومقاومة اللهب وفقًا لذلك. ومع ذلك، فإن مطاط السيليكون متوسط وعالي الفينيل يصعب معالجته وله خصائص فيزيائية وميكانيكية ضعيفة، وبالتالي فإن إنتاجه وتطبيقه يخضع لقيود معينة.
مطاط البورسليكات
مطاط البوروسيليكون هو مطاط صناعي خاص يحتوي على أجزاء من الكربون العشاري البوران في سلسلته الرئيسية المصنوعة من السيليكون. يمكن استخدامه في درجات حرارة عالية تصل إلى 410 درجات مئوية للاستخدام قصير المدى، ويتراوح نطاق استخدامه طويل المدى عادةً بين -40 درجة مئوية و350 درجة مئوية. ويتميز بخصائص أخرى مشابهة لمطاط السيليكون. يمكن معالجة مطاط البوروسيليكون وبركنته مثل مطاط السيليكون العادي، ويُستخدم غالبًا في تصنيع منتجات مثل قطع الختم ومواد العزل التي تتطلب درجات حرارة عالية.
بوليميد
البولي إيميد مادة بوليمرية ذات بنية إيميد في سلسلتها الرئيسية، ويتضمن تركيبها الجزيئي وحدات هيكلية رئيسية مثل الحلقات العطرية والحلقات غير المتجانسة. يتميز البولي إيميد بأعلى تصنيف مقاومة للهب (UL-94)، وخصائص عزل كهربائي وميكانيكية ممتازة، وثبات كيميائي، ومقاومة للشيخوخة، ومقاومة للإشعاع، وفقد عازل منخفض. في الوقت نفسه، لا تتغير هذه الخصائص بشكل كبير على نطاق واسع من درجات الحرارة (-269 درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية). لذلك، يُستخدم البولي إيميد على نطاق واسع في الإلكترونيات الدقيقة، والفضاء، والسيارات، والطب، والكيمياء، وغيرها من المجالات.
بوليسيلازان
بوليمر بوليسيلازان هو نوع من المواد البوليمرية غير العضوية التي تحتوي على Si-N متكرر في العمود الفقري الجزيئي. نظرًا لخصوصية تركيبه الكيميائي، يمكن تحويله إلى سيراميك السيليكا في ظروف درجات الحرارة العالية. لذلك، يتميز بوليسيلازان بقيمة تطبيقية مهمة في مقاومة درجات الحرارة العالية. يتميز راتنج بوليسيلازان بزاوية رابطة السيليكون والنيتروجين الصغيرة وتوتر الرابطة الجزيئية العالي، لذلك يصعب تكوين حلقات السلسلة الجزيئية، كما يصعب حدوث تفاعلات جانبية مثل العض والارتداد وإعادة الترتيب أثناء تفاعل البلمرة الجزيئية. يتميز بثبات حراري جيد. عن طريق تغيير ذرة السيليكون أو بدائل ذرة النيتروجين، يمكن تصميم راتنجات بوليسيلازان بخصائص محددة، ومقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية (1800 درجة مئوية)، وصلابة غشاء عالية، وورنيش فائق الرقة، ولزوجة منخفضة؛ التصاق ممتاز بمعظم أنواع الركائز.
تتميز مواد البوليمر المقاومة للحرارة بأداء ممتاز في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، بما في ذلك متانة عالية في درجات الحرارة العالية، ومقاومة عالية للحرارة، وثبات أكسدة عالٍ، وانخفاض في الزحف، وخصائص معالجة ممتازة. وتتمتع هذه المواد البوليمرية المقاومة للحرارة بآفاق تطبيقية واعدة، ومع الابتكار والتطوير المستمرين، توفر حلولاً لتلبية احتياجات التطبيقات المستقبلية في درجات الحرارة العالية.
