Kunststof onderdelen in de hitte

Dat bij hoge temperaturen het kunststof onderdeel niet smelt. Hittebestendige thermoplasten.

Hoogtemperatuur bestendige thermoplasten begeven zich tegenwoordig in gebieden van klassieke materialen als metaal, glas of keramiek aangezien de gebruikstemperaturen, hetzij kortstondig, hetzij langdurig, aanzienlijk verhoogd kunnen worden. Samen met een rendabele productie ontstaat zo een sterk productief eindproduct.

Veroudering door warmte. Polymere kunststoffen bestaan uit onderling verbonden lange molecuulketens. Wanneer thermoplastische kunststoffen aan voortdurende warmte-invloeden bloot staan, dan splitsen de lange polymeerketens zich en verliest de thermoplast zijn stabiliteit. Dit verkorten van macromoleculen veroorzaakt onafgebroken brosheid van het materiaal. De mechanische stabiliteit neemt af. De thermoplast veroudert.

Vormbestendigheid bij warmte. Wordt bij kortstondige hitte een bepaalde temperatuurgrens overschreden, dan verkleint de intermoleculaire bindingskracht in de polymeerketens, de molecuulketens schuiven gemakkelijker van elkaar af, de stijfheid van het kunststof neemt af. De thermoplast begint te smelten. Tegenwoordig behoren het deelaromatische polyamide (PA 66/6T), polyphenylsulfone (PPSU), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyetheretherketone (PEEK) en polyphenyleensulfide (PPS) tot de meest vooruitstrevende 'high performance' materialen. De verbinding van aromatische en andere mesomere structuren in de polymeer samenstelling, verminderen de veroudering zelfs bij meer dan 250 °C en laten kortstondige temperaturen van boven 300 °C toe, zonder dat het kunststof smelt. Onze eindproducten van deze hoogtemperatuur bestendige materialen vinden hun toepassing in brede gebieden van de medische techniek, voedingsmiddelentechniek, de elektro- en elektronicatechniek, automobielindustrie, maar ook in de lucht- en ruimtevaart.

Hoog temperatuurbestendige kunststoffen.
Geselecteerde kunststoffen vergeleken.
  Toepassingstemperatuur Toepassingstemperatuur Smeltpunt
  kortstondig langdurig ISO 3146, ISO 1006
Eenheid [°C] [°C] [°C]

Polyamide

PA 66/6 T GF60 300 150 325
PPA GF33 280 165 312
PA 66 GF35 240 130 260
PA 66 GF40 LFT 240 150 260
PA 6 GF30 200 130 220
PA 6 G GB30 H 200 120 220
PA 66 H 200 118 260

andere thermoplasten

PEEK 300 240 340
PPS GF40 260 220 278
PES 220 190 225
PBT GF30 210 140 225
PEI 200 170 217

Kunststof onderdelen onder chemische aantasting

Duurzaam resistent. Chemicaliën bestendige kunststoffen lossen niet op.

Installaties en pompen in de chemische procestechniek werken vaak onder hoge temperaturen en procesdrukken. Daarbij moet steeds gegarandeerd zijn dat bijtende of giftige reagentia geen schade aan mens, milieu en installaties veroorzaken. De kunststof onderdelen die hier toegepast worden, voldoen aan hoge eisen. Bij het transporteren, aanvoeren en verwerken van zelfs met meest agressieve medium, moet een storingsvrije werking verzekerd zijn.

Oplossen en chemische oxidatie. Chemicaliën resistente kunststoffen mogen in voortdurend contact met chemicaliën niet oplossen. De chemische oxidatie moet effectief voorkomen worden. Tegenwoordig zijn fluorkunststoffen, zoals polyvinylideenfluoride (PVDF), polytetrafluorethyleen (PTFE) en polyfluoralkoxy-copolymeer (PFA), thermoplasten met de beste chemicaliën resistentie. De zeer hoge moleculaire bindingskrachten van fluor geeft deze materialen een uitstekende weerstand tegen invloeden van buitenaf door chemicaliën, hoge-energiestralen, UV-licht of hoge temperaturen.

Diffusie. Polyphenyleensulfide (PPS) bieden aanvullend een zeer geringe diffusie, dus een uitstekende bescherming tegen chemicaliën, die in het materiaal van het onderdeel dringen en de oppervlakken laat opzwellen. Uitstekende vastheid en stijfheid maar ook warmtevormbestendigheid zijn universele eigenschappen van dit polymeer. Met onze brede keuze uit speciale kunststoffen en de uitgebreide verwerkingsmogelijkheden, vervaardigen wij voor de apparaten- en pompenbouw, procestechniek en milieubeheer, buitengewoon chemicaliën bestendige kunststof onderdelen.

Chemische bestendigheid.
Algemene beoordeling1) voor een selectie van kunststoffen.
Perfluoralkoxy-Copolymeer (PFA) ■■■■■■■
Polyvinylideenfluoride (PVDF) ■■■■■■
Polyethyleen (PE) ■■■■■□□
Polypropyleen (PP) ■■■■■□□
Polyfenyleensulfon (PPS) ■■■■■□□
Polyetherimide (PEI) ■■■■□□□
Polyethersulfon (PES) ■■■■□□□
Polyacetaal (POM) ■■■■□□□
Polyamide 12 (PA 12) ■■■□□□□
Polyamide 6-3-T (PA 6-3-T) ■■■□□□□
1) Deze tabel dient voor de eerste oriëntering. Een afweging van individuele groepen van chemische stoffen is met onze uitgebreide materiaal informatiebladen mogelijk.

Kunststof onderdelen bij brand

Tegen brand en bij brand. Materialen met dubbele zekerheid.

Technische kunststoffen in vervoersmiddelen en elektrische apparaten zijn tegenwoordig onontbeerlijk. Zij bieden bij een lager gewicht goede mechanische eigenschappen en vooral economische productiemogelijkheden. Dit is niet voldoende. De materialen moeten veilig zijn: ze mogen bij brand geen brandhaarden vormen en geen giftige of bijtende rookgassen vrij laten komen die daardoor schade aan mens en materiaal kunnen aanrichten.

Tegen de brand. Kunststoffen branden door overmatige warmtetoevoer bij gelijktijdig contact met zuurstof. Een hoogst mogelijke zuurstofindex, dit kengetal geeft de tot branden benodigde zuurstofhoeveelheid aan en een hoge ontstekingstemperatuur, bepalen de vlamdovendheid van kunststof. De behuizing van een elektrisch apparaat mag niet, door de bij kortsluiting ontstane maximum temperatuur, ontbranden. Bij andere oorzaken van brand voorkomt de ingebouwde vlamdoving een verdere verbranding van het kunststof. Want zelfdovende kunststoffen hebben om te branden meer dan de in de atmosfeer aanwezige 21 % zuurstof nodig.

Bij brand. Brandt het in gesloten ruimtes met verminderde vluchtmogelijkheden, bijvoorbeeld in vliegtuigen, treinen en ziekenhuizen, dan moet de dichtheid en toxische werking van rookgassen zo laag mogelijk gehouden worden. Zo laten de verbrandingsresten van polyethersulfon (PES) en polyetherimide (PEI) een extreem lage rookgasdichtheid en toxiciteit zien.

Brandklasse UL 94 V-0.
Selectie van zelfdovende kunststoffen.
  Zuurstofindex
  ISO 4589
Eenheid [%]

Semi-kristallijn

PFA 95
PPA GF33 V0 55
PEEK 35
PA 6 V0 34
PA 6 M30 V0 55

Amorf

PEI GF30 48
PES GF20 44
PPSU 38
PC GF10 V0 36
PC V0 35
PC+ABS V0 30
ASA+PC V0 30
PPE V0 29



Daarenboven kunnen tegenwoordig de meeste van de door ons verwerkte kunststoffen met een onschadelijk en tegelijk economisch brandvertragend materiaal uitgerust worden.

 

Kunststofdelen mechanisch belast

Onderdelen onder druk. Versterkte en zelfversterkende kunststoffen weerstaan druk.

Technische kunststofdelen nemen gestaag nieuwe functies over in innovatieve constructies, want de moderne materialen bieden veelzijdige en modificeerbare eigenschappen. Het benutten van de kunststof eigen voordelen brengt in bepaalde nieuwe toepassingen, in relatie tot de grootte van het onderdeel, hoge mechanische belasting met zich mee: In de zware machinebouw, bij dragende frameconstructies of in de fijnmechanica, daar waar zich de krachten op een klein begrenst gebied concentreren.

Versterkte kunststoffen. In kunststof geïntegreerde versterkingen in de vorm van microvezels en microparels van glas, koolstof, mineralen enz. geven het belaste onderdeel een betere stijfheid, hogere mechanische treksterkte en hittebestendigheid. De kunststofmatrix verdeelt de op het onderdeel inwerkende mechanische belasting over de versterkingsstoffen en voegt de afzonderlijke grondstofdelen tot een complementair grondstofsysteem samen. Van hoge sterktegraad versterkingsstoffen ontstaat samen met taaie en slijtvaste thermoplasten als polyamide en polyester een stijvere en homogenere kunststof, die in vele toepassingen superieur is aan metalen.

Zelfversterkende grondstoffen. Zelfversterkende kunststoffen (LCP) bereiken hun opmerkelijke sterkte met in de macromoleculen ingebrachte stijve elementen. Onze omvangrijke kennis van grondstoffen, verwerkingsomstandigheden en processen als ook onze wetenschap en ervaring over onderdeel ontwerp, anisotropie en verwerking van vele gerealiseerde toepassingen vloeien ook in de ontwikkeling en vervaardiging van uw mechanisch belaste onderdelen samen.

Versterkte en zelfversterkende materialen.
Geselecteerde kunststoffen vergeleken.
  E-Moduul Treksterkte Uitrekking
  ISO 527 ISO 527 ISO 527
Eenheid [MPa] [MPa] [%]

Zelfversterkend

LCP GF30 15000 190 2,1

Versterkt

PA 66/6T GF60 22500 250 1,5
PA 6/6T GF50 20000 260 2,2
PPS GF40 16000 150 1,1
POM GF40 13000 140 2,0
PA 66 GF50 12500 180 3,0
PA 66 CF20 11000 150 6,0
PA 6 GF50 11000 150 3,0
PA 66 GF40 LFT 10200 170 2,8
PES GF30 10200 140 1,9
PBT GF30 10000 135 2,5

Elektrisch geleidende kunststoffen

Kunststof onderdelen van elektrisch geleidende kunststoffen

Zonder knaleffect. Elektrisch geleidende kunststoffen.

Iedereen kent de overspringende vonken bij het aanraken van kunststoffen, veroorzaakt door hun natuurlijke eigenschap, isolerend te werken. 

Vonken in explosiegevaarlijke omgevingen. Dat wat wij in ons dagelijks leven als onaangenaam ervaren, is in sommige situaties levensgevaarlijk: Op booreilanden, bij brandstofstations, in chemie installaties of mijnbouw, waar slechts één vonk het gas of stof in de lucht tot ontploffing brengt.

Elektrostatische aantrekking. Niet alleen in dergelijke ultragevoelige en explosiegevaarlijke gebieden is elektrostatische oplading storend, echter ook overal daar waar papier en folies verwerkt en gebruikt worden, bij glij-elementen en koppelingen, in elektronische apparaten of medische techniek, om alleen maar de belangrijkste gebieden te noemen. Moderne materiaal samenstellingen maken het kunststof geleidend. De elektrostatische spanning vloeit direct na het ontstaan af en de opbouw van een onvermijdelijke ontlading door vonkvorming (ESE) wordt voorkomen.

Thermoplastee.
Antistatisch en elektrisch geleidend.
  Specifieke oppervlakte weerstand
  IEC 60093
Eenheid [Ω]

Semi-kristallijn

PA 66 CF20 1E2
POM ELS 1E3
PA 12 GF25 ELS 1E4
LCP GF30 ELS 1E6
PA 12 ELS 5E9
PP-C antistatisch 1E10

Amorf

SB ELS 1E3–1E6