Thermoharder
Een thermohardende kunststof, ook wel thermoharder genoemd, is een polymeermateriaal dat onomkeerbaar uithardt. Het uitharden kan gebeuren door:
- warmte (in het algemeen boven 200 °C (392 °F)) -
een chemische reactie (twee-componenten epoxy, bijvoorbeeld)
- bestraling, zoals verwerking met een elektronenstraal
Thermohardende materialen zijn meestal vloeibaar of kneedbaar voor ze uitharden, zodat ze in hun definitieve vorm kunnen worden gegoten. Andere worden gebruikt als kleefstof. Weer andere zijn vaste stoffen. Sommige vaste thermohardende polymeren worden gebruikt als vormmassa in halfgeleiders en geïntegreerde schakelingen (IC). Eenmaal uitgehard kan een thermohardende hars niet opnieuw worden verhit en teruggesmolten tot een vloeibare vorm.
Proces
Het hardingsproces verandert de hars in een kunststof of rubber door een cross-linking proces. Energie en/of katalysatoren worden toegevoegd die ervoor zorgen dat de moleculaire ketens reageren op chemisch actieve plaatsen (onverzadigde of epoxy plaatsen, bijvoorbeeld), waardoor ze zich verbinden tot een stijve, 3-D structuur. Door de cross-linking ontstaat een molecuul met een groter molecuulgewicht, waardoor een materiaal met een hoger smeltpunt ontstaat. Tijdens de reactie neemt het molecuulgewicht van het polymeer zodanig toe dat het smeltpunt hoger ligt dan de omringende omgevingstemperatuur. Zo vormt het materiaal zich tot een vaste stof.
Ongecontroleerde heropwarming van het materiaal heeft tot gevolg dat de ontbindingstemperatuur wordt bereikt voordat het smeltpunt is bereikt. Een thermohardend materiaal kan dus niet worden gesmolten en opnieuw worden gevormd nadat het is uitgehard. Dit houdt in dat thermoharders niet kunnen worden gerecycleerd, behalve als vulmateriaal.
Eigenschappen
Thermohardende materialen zijn over het algemeen sterker dan thermoplastische materialen vanwege dit driedimensionale netwerk van bindingen (cross-linking). Thermohardende materialen zijn ook beter geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen tot aan de ontledingstemperatuur. Zij zijn echter brosser. Veel thermohardende polymeren zijn moeilijk te recycleren.
Verwante pagina's
- Vulkanisatie
- Fusiegebonden epoxycoating
- Thermoplastisch
Vragen en antwoorden
V: Wat is een thermohardend polymeer?
A: Een thermohardend polymeer is een polymeermateriaal dat onomkeerbaar uithardt.
V: Hoe kan een thermoharder uitharden?
A: Het uitharden van een thermoharder kan gedaan worden door hitte (over het algemeen boven 200°C), een chemische reactie (tweedelige epoxy, bijvoorbeeld), of bestraling zoals verwerking met elektronenstralen.
V: Kunnen thermohardende materialen in hun uiteindelijke vorm gegoten worden?
A: Ja, thermohardende materialen zijn meestal vloeibaar of kneedbaar voordat ze uitharden, zodat ze in hun uiteindelijke vorm gegoten kunnen worden.
V: Zijn alle thermohardende polymeren vast?
A: Nee, sommige thermohardende polymeren worden als lijm gebruikt en andere zijn vast.
V: Waar worden vaste thermohardende polymeren gebruikt?
A: Sommige vaste thermohardende polymeren worden gebruikt als vormmassa in halfgeleiders en geïntegreerde circuits (IC).
V: Kan een uitgeharde thermohardende hars opnieuw verwarmd en gesmolten worden tot een vloeibare vorm?
A: Nee, eenmaal uitgehard kan een thermohardende hars niet opnieuw verwarmd en gesmolten worden tot een vloeibare vorm.
V: Wat is een andere naam voor een thermohardend polymeer?
A: Een andere naam voor een thermohardend polymeer is een thermoharder.
