Thermoplast, auch bekannt als ein thermosoftening Plastik, sind ein Polymer, das sich einer Flüssigkeit, wenn geheizt, zuwendet und zu einem starren Staat, wenn abgekühlt, genug friert. Die meisten Thermoplaste sind Polymer des hohen Molekulargewichtes, deren Kettenpartner durch schwachen Van der Waals (Polyäthylen) zwingt; stärkere Dipoldipol-Wechselwirkungen und das Wasserstoffabbinden (Nylonstrümpfe); oder sogar das Stapeln von aromatischen Ringen (Polystyrol). Thermoplastische Polymer unterscheiden sich von duroplastischen Polymern (z.B phenolics, Epoxydharze), in dem sie wiedergeschmolzen und wiedergeformt werden können. Viele thermoplastische Materialien sind Hinzufügungspolymer; z.B, Vinylkettenwachstum-Polymer wie Polyäthylen und Polypropylen; andere sind Produktion der Kondensation oder andere Formen der Polyhinzufügungspolymerisation, wie der polyamides oder Polyester.

Theorie

Thermoplaste sind elastisch und über einer Glasübergangstemperatur T flexibel, für jeden — der Mittelpunkt einer Temperaturreihe im Gegensatz zum scharfen Schmelzpunkt einer reinen kristallenen Substanz wie Wasser spezifisch. Unter einer zweiten, höheren schmelzenden Temperatur, T, auch der Mittelpunkt einer Reihe, haben einige Thermoplaste kristallene Gebiete, die mit amorphen Gebieten abwechseln, in denen die Ketten zufälligen Rollen näher kommen. Die amorphen Gebiete tragen Elastizität bei, und die kristallenen Gebiete tragen Kraft und Starrheit bei, wie auch der Fall für nichtthermoplastische faserige Proteine wie Seide ist. (Elasticituhgity meint nicht, dass sie besonders dehnbar sind; z.B, polyamides/Nylons Tau und Angelleine.) Über T verschwindet die ganze kristallene Struktur, und die Ketten werden zufällig beerdigen verstreut. Als die Temperatur über T zunimmt, nimmt Viskosität allmählich ohne jede verschiedene Phase-Änderung ab.

Einige Thermoplaste kristallisieren normalerweise nicht: Sie werden "amorpher" Plastik genannt und sind bei Temperaturen unter dem T nützlich. Sie werden oft in Anwendungen verwendet, wo Klarheit wichtig ist. Einige typische Beispiele von amorphen Thermoplasten sind PMMA, PS und PC. Allgemein sind amorphe Thermoplaste weniger chemisch widerstandsfähig und können dem Umweltbelastungsknacken unterworfen sein. Thermoplaste werden bis zu einem gewissen Grad kristallisieren und werden "halbkristallen" aus diesem Grund genannt. Typische halbkristallene Thermoplaste sind PE, SEITEN, PBT und HAUSTIER. Die Geschwindigkeit und das Ausmaß, zu dem Kristallisierung vorkommen kann, hängen teilweise von der Flexibilität der Polymer-Kette ab. Halbkristallene Thermoplaste sind gegen Lösungsmittel und andere Chemikalien widerstandsfähiger. Wenn die crystallites größer sind als die Wellenlänge des Lichtes, ist der Thermoplast nebelig oder undurchsichtig.

Halbkristallene Thermoplaste werden weniger spröde über 'T'. Wenn ein Plastik mit sonst wünschenswerten Eigenschaften einen zu hohen T hat, kann er häufig durch das Hinzufügen eines relativ niedrigen Molekulargewicht-Weichmachers zum Schmelzen vor dem Formen gesenkt werden (Plastikherauspressen; die Zierleiste) und das Abkühlen. Ein ähnliches Ergebnis kann manchmal durch das Hinzufügen phasenfreier Seitenketten zum monomers vorher polymerization erreicht werden. Beide Methoden lassen die Polymer-Ketten ein bisschen von einander Abstand halten. Vor der Einführung von Weichmachern haben Plastikkraftfahrzeugteile häufig im kalten Winterwetter gekracht. Eine andere Methode, T zu senken (oder T zu erheben), soll den ursprünglichen Plastik in einen Copolymerisat, als mit Pfropfreis-Copolymerisaten des Polystyrols, oder in ein zerlegbares Material vereinigen. Das Senken T ist nicht die einzige Weise, Brüchigkeit zu reduzieren. Die Zeichnung (und ähnliche Prozesse, die strecken oder die Moleküle orientieren) oder Erhöhung der Länge der Polymer-Ketten vermindert auch Brüchigkeit.

Thermoplaste können schmelzende/einfrierende Zyklen wiederholt und die Tatsache durchgehen, dass sie nach der Wiederheizung neu geformt werden können, gibt ihnen ihren Namen. Diese Qualität macht Thermoplaste wiederverwertbar. Die für die Wiederverwertung erforderlichen Prozesse ändern sich mit dem Thermoplast. Der für Soda-Flaschen verwendete Plastik ist ein allgemeines Beispiel von Thermoplasten, die sein können und weit wiederverwandt werden. Tierhorn, das aus dem Protein α-keratin gemacht ist, erweicht sich auf der Heizung, ist etwas reshapable, und kann als ein natürliches, quasithermoplastisches Material betrachtet werden.

Obwohl bescheiden vulkanisiert, sind natürliche und synthetische Gummischuhe dehnbar, sie sind elastomeric thermosets, nicht Thermoplaste. Jeder hat seinen eigenen T, und wird krachen und in Stücke brechen, wenn Kälte genug, so dass sich die crosslinked Polymer-Ketten hinsichtlich einander nicht mehr bewegen können. Aber sie haben keinen T und werden sich bei hohen Temperaturen zersetzen aber nicht schmelzen. Kürzlich ist Thermoplast elastomers verfügbar geworden.

Fachsprache

Die Literatur auf Thermoplasten ist riesig, und kann ziemlich verwirrend sein, weil dieselbe Chemikalie in vielen verschiedenen Formen verfügbar sein kann (zum Beispiel, an verschiedenen Molekulargewichten), der ziemlich verschiedene physikalische Eigenschaften haben könnte. Auf dieselbe Chemikalie kann durch viele verschiedene tradenames durch verschiedene Abkürzungen verwiesen werden; zwei chemische Zusammensetzungen können denselben Namen teilen; ein gutes Beispiel der Letzteren ist das Wort "Teflon", das verwendet wird, um sich auf ein spezifisches Polymer (PTFE) zu beziehen; zu zusammenhängenden Polymern wie PFA, und allgemein zu fluoropolymers.

Prüfung

Die Prüfung von Thermoplasten kann verschiedene Formen annehmen.

Dehnbare Tests — ISO 527 - 1/-2 und ASTM D 638 legen die standardisierten Testmethoden dar. Diese Standards sind technisch gleichwertig. Jedoch sind sie wegen des Unterschieds in der Prüfung von Geschwindigkeiten nicht völlig vergleichbar. Der Modul-Entschluss verlangt eine hohe Genauigkeit von ± 1 Mikrometer für den dilatometer.

Tests von Flexural — 3 Punkte flexural Tests sind unter den allgemeinsten und klassischen Methoden für starren und starren Halbplastik.

Pendel-Einfluss-Tests — Einfluss-Tests werden verwendet, um das Verhalten von Materialien mit höheren Deformierungsgeschwindigkeiten zu messen. Pendel-Einfluss-Prüfer werden verwendet, um die Energie zu bestimmen, die erforderlich ist, ein standardisiertes Muster zu brechen, indem sie die Höhe zu der die Pendel-Hammer-Anstiege nach dem Auswirken des Teststückes misst.

Siehe auch

• Duroplastischer Plastik
• Plastik
• Nurdle
• Emulsionsstreuung