Unterschied zwischen thermoplastischen und duroplastischen Kunststoffen

 Hauptunterschied - Thermoplast gegenüber Duroplast

Duroplast und Thermoplaste sind zwei verschiedene Polymerklassen, die sich nach ihrem Verhalten in Gegenwart von Wärme unterscheiden. Der Hauptunterschied zwischen thermoplastischem und duroplastischem Kunststoff besteht darin, dass thermoplastische Materialien niedrige Schmelzpunkte haben; Daher können sie umgeformt oder recycelt werden, indem sie Wärme ausgesetzt werden. Duroplastische Kunststoffe halten im Gegensatz zu Thermoplasten hohen Temperaturen stand, ohne dabei ihre Steifigkeit zu verlieren. Duroplastische Materialien können daher nicht durch Wärmezufuhr reformiert, umgeformt oder recycelt werden.

Was ist Thermoplast?

Thermoplast ist eine Klasse von Polymeren, die leicht geschmolzen oder erweicht werden kann, indem Wärme zugeführt wird, um das Material zu recyceln. Daher werden diese Polymere im Allgemeinen in einem Schritt hergestellt und dann in einem nachfolgenden Prozess in den erforderlichen Artikel umgewandelt. Darüber hinaus haben Thermoplaste kovalente Wechselwirkungen zwischen Monomermolekülen und sekundäre schwache Van-der-Waal-Wechselwirkungen zwischen Polymerketten. Diese schwachen Bindungen können durch Wärme gebrochen werden und ihre molekulare Struktur verändern. Die Abbildungen 1. und 2. veranschaulichen die Änderungen, die bei intermolekularen Wechselwirkungen von Thermoplasten in Gegenwart von Wärme auftreten.

Der erweichte Thermoplast kann in eine Form gebracht und dann abgekühlt werden, um die gewünschte Form zu ergeben. Wenn es deutlich unter seine Glasübergangstemperatur (Tg) abkühlt, bilden sich schwache Van-der-Waal-Bindungen zwischen Monomerketten reversibel, um das Material steif und als Formkörper verwendbar zu machen. Daher kann diese Art von Polymeren leicht recycelt oder umgeformt werden, da jedes Mal, wenn es erneut erhitzt wird, es zu einem neuen Artikel umgeformt werden kann. Acryl, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Nylon, Polybenzimidazol, Polycarbonat, Polypropylen, Polystyrol, Teflon, Polyvinylchlorid usw. sind einige Beispiele für thermoplastische Materialien. Unter diesen Thermoplasten weisen einige Materialien wie Polybenzimidazol, Teflon usw. aufgrund ihrer hohen Schmelzpunkte eine außergewöhnliche thermische Stabilität auf.

Was ist Duroplast?

Im Gegensatz zu Thermoplasten haben wärmehärtbare Kunststoffe überlegene Eigenschaften wie hohe thermische Stabilität, hohe Steifigkeit, hohe Dimensionsstabilität, Kriech- oder Verformungsbeständigkeit unter Last, hohe elektrische und thermische Isolationseigenschaften usw. Dies liegt einfach daran, dass wärmeaushärtende Kunststoffe stark vernetzte Polymere sind haben ein dreidimensionales Netzwerk von kovalent gebundenen Atomen. Die starke vernetzte Struktur zeigt eine Beständigkeit gegen höhere Temperaturen, was eine höhere thermische Stabilität als Thermoplaste bietet. Daher können diese Materialien beim Erhitzen nicht recycelt, umgeformt oder umgeformt werden. Die Abbildungen 3. und 4. veranschaulichen die Änderungen, die bei intermolekularen Wechselwirkungen von duroplastischen Polymeren unter hohen Temperaturen auftreten.Duroplastische Kunststoffe werden mit der Wärme weicher, sie können sich jedoch nicht mehr formen oder formen und werden definitiv nicht fließen. Typische Beispiele für Duroplaste sind,

Phenolharze die als Reaktion zwischen Phenolen mit Aldehyden auftreten. Diese Kunststoffe werden im Allgemeinen für Elektrogeräte, Radio- und Fernsehschränke, Schnallen, Griffe usw. verwendet. Phenolisch sind dunkle Farben. Daher ist es schwierig, einen breiten Farbbereich zu erhalten.

Aminoharze die durch die Reaktion zwischen Formaldehyd und entweder Harnstoff oder Melamin gebildet werden. Diese Polymere können zur Herstellung von leichtem Geschirr verwendet werden. Im Gegensatz zu Phenolharzen sind die Aminoharze transparent. So können sie mit hellen Pastelltönen gefüllt und eingefärbt werden.

Epoxidharze die aus Glykol und Dihalogeniden synthetisiert werden. Diese Harze werden übermäßig als Oberflächenbeschichtungen verwendet.

Unterschied zwischen thermoplastischen und duroplastischen Kunststoffen

Intermolekulare Wechselwirkungen

Thermoplast hat kovalente Bindungen zwischen Monomeren und schwache van der Waal-Wechselwirkungen zwischen Monomerketten.

Duroplastischer Kunststoff hat starke Querverbindungen und ein 3D-Netzwerk aus kovalent gebundenen Atomen. Die Steifigkeit von Kunststoff steigt mit der Anzahl der Querverbindungen in der Struktur.

Synthese

Thermoplast wird durch Additionspolymerisation synthetisiert.

Duroplastischer Kunststoff wird durch Kondensationspolymerisation synthetisiert.

Verarbeitungsmethoden

Thermoplast wird durch Spritzgießen, Extrusionsverfahren, Blasformen, Thermoformverfahren und Rotationsformen verarbeitet.

Duroplastischer Kunststoff wird durch Formpressen, Reaktionsspritzgießen verarbeitet.

Molekulargewicht

Thermoplast hat ein niedrigeres Molekulargewicht im Vergleich zu duroplastischem Kunststoff. 

Duroplastischer Kunststoff hat ein hohes Molekulargewicht.

Physikalische Eigenschaften

Qualitäten		Thermoplast	Duroplastischer Kunststoff
Physikalische Eigenschaften	Schmelzpunkt	Niedrig	Hoch
	Zerreißfestigkeit	Niedrig	Hoch
	Thermische Stabilität	Niedrig, aber mit Abkühlung Feststoffe bilden.	Hoch, aber bei hohen Temperaturen zersetzen.
	Steifheit	Niedrig	Hoch
	Sprödigkeit	Niedrig	Hoch
	Wiederverwendbarkeit	Hat die Fähigkeit, beim Erhitzen zu recyceln, umzuformen oder umzuformen	Hat die Fähigkeit, ihre Steifigkeit bei hohen Temperaturen zu behalten. Also nicht in der Lage zu recyceln oder durch Erhitzen neu zu formen.
	Steifigkeit	Niedrig	Hoch
	Löslichkeit	In einigen organischen Lösungsmitteln löslich	In organischen Lösungsmitteln unlöslich
	Haltbarkeit	Niedrig	Hoch

Beispiele

Thermoplast umfassen Nylon, Acryl, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Teflon usw.

Wärmehärtend Zu den Kunststoffen gehören Phenol, Epoxy, Amino, Polyurethan, Bakelit, vulkanisierter Kautschuk usw.

Referenz

Cowie, J.M. G .; Polymere: Chemie und Physik moderner Materialien, Intertext-Bücher, 1973.

Ward, I. M .; Hadley, D.; Eine Einführung in die mechanischen Eigenschaften von Festpolymeren, Wiley, 1993.