Mechanismy odolnosti jádra-molekulárního tepla
- Posílení tuhosti molekulárního řetězce: Pevné struktury-jako jsou aromatické kruhy nebo objemné postranní skupiny- jsou zavedeny do hlavního řetězce polymeru. Ty omezují volnou oscilaci a rotaci molekulárních řetězců, čímž výrazně zvyšují teplotu skelného přechodu materiálu.
- Posílení intermolekulárních sil: Silné interakce mezi molekulárními řetězci jsou ustaveny pomocí metod, jako je zavádění polárních skupin nebo vytváření vodíkových vazeb. To zvyšuje energetický práh potřebný pro molekulární řetězce, aby podstoupily relativní skluz.
- Struktura trojrozměrné{0}}křížené{1}}sítě: termosetové vysokoteplotní-plasty vytvářejí nevratné kovalentní vazby mezi molekulárními řetězci prostřednictvím chemických reakcí. To vytváří stabilní, trojrozměrnou síťovou strukturu, která zásadně zabraňuje toku nebo deformaci molekulárních řetězců.
- Vysoce uspořádaná krystalická struktura: Některé termoplastické vysokoteplotní-plasty mají vysoce uspořádané uspořádání molekulárních řetězců, které tvoří husté krystalické oblasti. Řetězy jsou pevně zabaleny, což vyžaduje extrémně vysoké teploty k narušení této uspořádané struktury; například krystalická struktura izotaktického polypropylenu (PP) mu umožňuje dosáhnout bodu tání 160–170 stupňů.
Specifické principy běžných plastů odolných vysokým{0}}teplotám
- PP (polypropylen): Methylové skupiny na molekulárních řetězcích jsou orientovány tak, aby vytvořily izotaktickou strukturu, což má za následek vysokou krystalinitu a teplotu tání přibližně 160–170 stupňů. Zůstává stabilní při-dlouhodobém používání při teplotách 100–120 stupňů, což z něj činí hlavní materiál pro tepelně-odolné potravinářské-balení.
- Bakelit (fenolová pryskyřice): Typ termosetového plastu, který po lisování vytváří nevratnou trojrozměrnou síťovou strukturu. Nezměkne ani se nedeformuje trvalým teplem, takže je široce používán v aplikacích zahrnujících kontakt s vysokou-teplotou, jako jsou rukojeti nádobí.
- Vysoce{0}}výkonné technické plasty (např. PPS, PEEK): Vyznačují se páteří obsahující četné tuhé struktury (jako jsou benzenové kruhy) kombinované se silnými mezimolekulárními silami. Dokážou odolat-dlouhodobým provozním teplotám přesahujícím 250 stupňů a splňují požadavky extrémních prostředí v odvětvích, jako je letectví a kosmonautika a přesná elektronika.