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耐热塑料:零件深度指南

作者: 邓耀祖
发表于:2025-05-06

灰色背景上耐热塑料部件的图像

耐热塑料

汽车引擎盖下的部件、塑料医疗设备、飞机发动机相关的聚合物、电连接器以及许多其他塑料部件都必须在高温条件下运行。耐热塑料是各行各业生产此类产品的热门材料。 

这些特殊塑料具有所需的安全性、可靠性和成本效益。您可能在航空航天、汽车、医疗和许多其他行业中遇到过此类材料。 

在本文中,我们将讨论 ProleanTech 如何 您的定制零件制造商,通过注塑成型具有优异耐高温性能的塑料,满足各行各业对动态塑料部件的需求。 

 

什么是耐热塑料?

耐热塑料是能够耐受高温的特殊塑料。无论塑料的加热过程是人工加热还是自然加热,这些材料在高温条件下都能保持其性能。 

阳光明媚的停车场里,两辆汽车的后部塑料部件融化了

塑料熔化

这些塑料的耐热性意味着在某些应用中比陶瓷和金属具有更好的性能。与金属相比,塑料不会腐蚀。与陶瓷不同,这些材料不易破碎。 

不同设计的黑色耐热塑料(聚酰胺)炊具

耐热塑料部件示例

如果您从事注塑件和原型制造,了解塑料的耐热性至关重要,它决定了零件的可靠性和可靠性。它与掌握 注塑成型:从工艺到生产

这些知识奠定了我们关注材料功能性的基础,即使我们考虑其热适应性。因此,ProleanTech 塑料制造工艺的精度无与伦比。 

 

塑料耐热性的3种分类 

塑料耐热性的分类主要有连续使用温度(CUT)、玻璃化转变温度(Tg)、热变形温度(HDT)。 

这些类别非常重要,因为在采购注塑件时,有必要了解塑料的耐热性是如何分类的。这些分类决定了零件的热稳定性,从而决定了其在特定应用领域的适用性。 

我们所指的类别是: 

  • 连续使用温度(CUT)

CUT 分类是最受欢迎的分类之一,因为它表明了材料在不同环境下的长期热性能。它是塑料在保持其机械性能且性能下降最小的情况下连续工作的最高温度。 

  • 玻璃化温度(Tg)

另一个同样重要的分类是基于玻璃化转变温度,即非晶态塑料转变为橡胶态的温度。玻璃化转变温度(Tg)代表着延展性、刚度和其他关键机械性能的全新水平。   

材料在玻璃化转变温度附近的不同状态的标记图

玻璃化温度

  • 热变形温度(HDT)

热变形温度 (HDT) 也很重要,它定义了在特定力或负载下发生变形的温度。通常,塑料在达到 HDT 时就会变形。 

灰色背景上耐热塑料部件的图像

耐热塑料

汽车引擎盖下的部件、塑料医疗设备、飞机发动机相关的聚合物、电连接器以及许多其他塑料部件都必须在高温条件下运行。耐热塑料是各行各业生产此类产品的热门材料。 

这些特殊塑料具有所需的安全性、可靠性和成本效益。您可能在航空航天、汽车、医疗和许多其他行业中遇到过此类材料。 

在本文中,我们将讨论 ProleanTech 如何 您的定制零件制造商,通过注塑成型具有优异耐高温性能的塑料,满足各行各业对动态塑料部件的需求。 

 

什么是耐热塑料?

耐热塑料是能够耐受高温的特殊塑料。无论塑料的加热过程是人工加热还是自然加热,这些材料在高温条件下都能保持其性能。 

阳光明媚的停车场里,两辆汽车的后部塑料部件融化了

塑料熔化

这些塑料的耐热性意味着在某些应用中比陶瓷和金属具有更好的性能。与金属相比,塑料不会腐蚀。与陶瓷不同,这些材料不易破碎。 

阳光明媚的停车场里,两辆汽车的后部塑料部件融化了

耐热塑料部件示例

如果您从事注塑件和原型制造,了解塑料的耐热性至关重要,它决定了零件的可靠性和可靠性。它与掌握 注塑成型:从工艺到生产

这些知识奠定了我们关注材料功能性的基础,即使我们考虑其热适应性。因此,ProleanTech 塑料制造工艺的精度无与伦比。 

 

塑料耐热性的3种分类 

塑料耐热性的分类主要有连续使用温度(CUT)、玻璃化转变温度(Tg)、热变形温度(HDT)。 

这些类别非常重要,因为在采购注塑件时,有必要了解塑料的耐热性是如何分类的。这些分类决定了零件的热稳定性,从而决定了其在特定应用领域的适用性。 

我们所指的类别是: 

  • 连续使用温度(CUT)

CUT 分类是最受欢迎的分类之一,因为它表明了材料在不同环境下的长期热性能。它是塑料在保持其机械性能且性能下降最小的情况下连续工作的最高温度。 

  • 玻璃化温度(Tg)

另一个同样重要的分类是基于玻璃化转变温度,即非晶态塑料转变为橡胶态的温度。玻璃化转变温度(Tg)代表着延展性、刚度和其他关键机械性能的全新水平。   

材料在玻璃化转变温度附近的不同状态的标记图

玻璃化温度

  • 热变形温度(HDT)

热变形温度 (HDT) 也很重要,它定义了在特定力或负载下发生变形的温度。通常,塑料在达到 HDT 时就会变形。 

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哪些塑料耐热?六大选择,任您选择。 

为了更快地选择材料并反映塑料注塑件的性能,产品团队应该了解不同类型的耐热塑料。 

最耐热的材料是聚酰胺酰亚胺 (PAI)、聚醚酰亚胺 (PEI)、聚醚醚酮 (PEEK)、聚苯硫醚 (PPS) 和聚四氟乙烯 (PTFE)。

您希望选择兼具功能性和热性能的塑料。与 ProleanTech 合作,获得耐热塑料解决方案,您无需再为选择哪种塑料而烦恼。 

以下是最耐热的塑料材料的概述: 

  • 聚酰胺酰亚胺(PAI)——高性能 

这是一种高性能塑料,不仅耐热,还具有耐磨性和耐化学性。这种热塑性塑料以 Torlon® 品牌闻名,是制造机械性能卓越部件的理想之选。其卓越的抗压强度和抗拉强度,使这种高品质塑料的耐热性更具吸引力。 

白色背景上不同设计和尺寸的棕色 Torlon® 紧固件

Torlon® 紧固件

该材料的一个缺点是容易吸收水分,这会导致尺寸改变。  

  • 聚醚酰亚胺 (PEI)

这些非晶态热塑性塑料还具有良好的机械性能,适用于广泛的应用。除了在高温下仍能使用外,这种高品质 耐热塑料 材料具有优异的抗蠕变性能。 

飞机内饰之所以采用聚乙烯亚胺,是因为它具有卓越的阻燃性。该材料的其他显著优势包括尺寸稳定性和耐水解性。 

飞机内饰的不同部件展示了 PEI 的应用

飞机内部耐热塑料 

  • 聚醚醚酮 (PEEK) 

PEEK 是另一种适合高温应用的塑料。它在高达 260°C 的温度下仍能保持坚固耐用,熔点为 341°C。 

虽然大多数人关注的是其高昂的价格,但这种材料的优势绝对物有所值。PEEK 最大的优势之一是其性能可以根据特定应用进行调整。 

圆形黑色 PEEK 阀板,带有径向开槽开口和中央安装孔。

PEEK 阀板

为航空航天、医疗、农业等应用提供定制 PEEK 解决方案。由于该材料可制成棒材、管材和板材,因此几乎可以生产任何形式的注塑件。 

  • 聚苯硫醚 (PPS)

PPS 具有半结晶结构,不仅机械强度高,而且耐腐蚀、耐化学腐蚀。最重要的是,它在 200°C 甚至更高的温度下仍能保持这些优异的性能。 

聚苯硫醚还因其尺寸稳定性和低水稳定性而广受欢迎。凭借这些以及其他一些优异的特性,这种耐热塑料可用作阻燃剂、绝缘体和介电材料。 

它用于制造齿轮、电器外壳和热交换器零件等。

多种设计和尺寸的红色和灰色 PPS 塑料齿轮

PPS齿轮

  • 聚四氟乙烯(PTFE)

这种耐热塑料的另一个名称是特氟龙®塑料。这种材料不粘,密度高,机械强度相对较低。它是众多工业应用中密封圈和滚轮的理想选择。 

多种设计和尺寸的红色和灰色 PPS 塑料齿轮

注塑成型的 PTFE 部件

Alt text: 缝纫机用 PTFE(特氟龙)注塑件 

  • 尼龙(聚酰胺)——成本与性能的平衡

尼龙的耐热性可能不如PAI、PEEK等,但也值得一提。它是最受欢迎的工程热塑性塑料之一,因为即使在接近150°C的温度下也能正常工作。 

 

耐热塑料的应用 

明智地选择耐热塑料材料的最佳方法莫过于根据您的应用选择特定类型的塑料。许多行业都需要耐热塑料部件来确保其安全性、可靠性和耐用性。

汽车、电子、国防和能源等行业广泛使用这些特殊塑料。下表概述了耐热塑料的各种应用。

产业应用

高温聚合物示例

高温聚合物的具体应用

航空航天 

  • PEEK
  • PEI 
  • 电源供应器
  • 电线绝缘 
  • 泵壳
  • 叶轮

食品与饮料 

  • PEEK
  • HDPE 
  • PET
  • LDPE 
  • PP

食品包装及加工材料

化学 

  • PTFE
  • PFA 
  • PI
  • 聚苯硫醚
  • 滑动轴承
  • 压路机 
  • 止推垫圈 
  • 活塞环
  • 密封件

汽车

  • PEEK
  • PEI
  • 聚苯硫醚
  • 活塞零件
  • 密封件 
  • 轴承
  • 内部和外部零件 

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耐热塑料制造选项 

在采购耐热塑料时,采用的制造工艺也同样重要。制造工艺对产品的成本、功能、美观度和其他要素都有很大的影响。 

这里的选项包括塑料注塑成型、增材制造、挤压和压缩成型。 

立即联系我们,获取最佳塑料注塑服务。我们拥有功能最齐全的机器,从单腔到多腔及系列模具,以及从 50 吨位到 1,100 吨位不等的压机。 

ProleanTech 是您经济高效、可重复制造耐热塑料的最佳选择。我们拥有丰富的生产能力,甚至能够处理小型部件,其技术涵盖以下内容: 微注塑成型讲解

以下是有关适用制造工艺的更多详细信息。

 

注塑模具制造

注塑成型是生产耐热塑料最常用的方法之一。首先将材料液化,然后压入模腔。这种高压工艺非常适合生产PEEK、PEI和其他耐高温塑料。 

值得注意的是,塑料注塑成型不同于金属注塑成型和压铸,后者都是金属加工方法。以下比较可以帮助更清楚地说明这些差异: 金属注射成型与压铸:哪种更适合生产?

因此,下面是塑料注塑成型的设置。

灰色和黑色背景上,两个 PEEK 注塑件与模具的两个部分并排放置

PEEK注塑

通过这种方法制成的塑料制品可以达到严格的公差和复杂的形状。然而,巨大的压力可能会影响材料的特性。 

你可能想要 了解成型公差和设计技巧 – 查看链接。 

您可能想要调查的相关技术是 PIM-粉末注射成型:工艺、类型和用途

 

相同部件挤压

耐热塑料也可以通过挤压工艺制造,其特点是将塑料加热后放入加压模具中。这种方法非常适合生产大量相同的零件。 

该技术生产的热门产品包括板材、薄膜和管材。此类挤压部件的具体用途包括汽车行业的连接器和绝缘材料。挤压成型非常适合PES和PTFE,因为这些材料即使在加工后也能保持其原有的性能。 

 

3D打印

这是另一种生产耐热塑料的方法,尽管它仍在发展中。这种增材制造方法的主要应用领域是小批量生产和原型制造。 

在提及FDM和SLS 3D打印技术时,PPS和PEEK尤为突出。这种方法的优点是材料浪费最少,并且原型制作速度快。 

具有复杂几何特征和多个安装孔的 3D 打印 PEEK 组件。

3D打印PEEK部件

你可以进入 与我们的专家团队联系 了解有关如何利用不断发展的耐热塑料增材制造技术的更多想法。 

 

耐热塑料与其他替代品的比较 

有时,项目工期和成本有限,您需要将产品与替代方案进行比较。与其他材料一样,同样的比较也适用于耐热塑料部件,重点是陶瓷和金属。 

通过比较,您可以了解这些塑料与其他材料的优缺点。在 ProleanTech,我们随时准备与您探讨,为您的项目找到理想的材料。 

以下是表格中的总结比较:

特性 

耐热塑料

陶瓷 

金属制品 

耐热性 

高达500°C

1000°C及以上

通常在500°C以上

耐腐蚀性能

优异 

优异 

如果不进行处理,通常容易腐蚀 

机械强度 

有些非常强劲,但总体来说不错

脆性高

通常非常高

导热系数

不好 

低到中等

高 

重量 

轻量化设计,方便挪动 

比较重

比塑料重

成本 

根据具体塑料而定,可能很高

高 

中到高

在比较这些材料时,请遵循以下比较 注塑成型与真空成型 以获得宝贵的见解。 

综上所述 

耐热塑料是应对各种极端高温和其他严苛工业条件的理想解决方案。陶瓷和金属等替代品在特定应用中可能无法提供这些塑料的轻质和热稳定性能。 

这些塑料可能看起来相对昂贵,但其良好的耐高温性带来的长期价值是合理的。认识到这一点的用户会更注重设计和制造质量,而不是质量。 注塑服务.

ProleanTech 在塑料注塑行业拥有十多年的经验,绝不会让您失望。您可以致电我们,咨询,并 立即获取报价

 

常见问题

塑料是良好的热导体吗? 

不,塑料通常是热的不良导体。事实上,这种材料被广泛用作绝缘体,即使在高温环境下也是如此。         

最耐热的塑料是什么?

这里介绍最耐热的塑料之一——PEEK(聚醚醚酮)。 

哪些塑料加热时不会熔化?

加热后不会熔化的塑料统称为热固性塑料。例如电木和环氧树脂。 

PVC塑料耐热吗?

是的,PVC塑料确实耐热,但有一定的限度。我们可以认为它具有中等耐热性,因为它在大约80°C时就会软化。 

如何判断塑料是否耐热?

确定塑料是否耐热的最佳方法是查看其数据表规格。 

什么塑料不会燃烧?

没有哪种塑料不能 100% 燃烧,但聚酰亚胺和聚四氟乙烯等塑料具有极好的抗燃性,甚至可以自熄。 

什么材料完全耐热?

没有一种材料是完全耐热的,但复合材料和钨等材料在这方面的能力更胜一筹。 

哪种塑料加热后会变硬?

热固性塑料加热后会变硬。这类塑料的例子有电木和环氧树脂。 

聚丙烯耐热吗?

是的,但与更耐热的塑料相比不是很好,因为耐热聚丙烯会失去这种特性并在 100°C 左右变形。 

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