Η βασική διαφορά μεταξύ θερμοπλαστικής και θερμοσκληρυνόμενης είναι ότι το θερμοπλαστικό μπορεί να λιώσει σε οποιοδήποτε σχήμα και να επαναχρησιμοποιηθεί, ενώ οι θερμοσκληρυντές έχουν μόνιμο σχήμα και δεν μπορούν να ανακυκλωθούν σε νέες μορφές πλαστικού.
Θερμοπλαστικό και θερμοσκληρυνόμενο είναι όροι που χρησιμοποιούμε για να χαρακτηρίσουμε τα πολυμερή ανάλογα με τη συμπεριφορά τους όταν υποβάλλονται σε θερμότητα, εξ ου και το πρόθεμα «θερμό». Τα πολυμερή είναι μεγάλα μόρια που περιέχουν επαναλαμβανόμενες υπομονάδες.
Τι είναι το Thermoplastic;
Ονομάζουμε τα θερμοπλαστικά «Θερμο-μαλακτικά πλαστικά» επειδή μπορούμε να λιώσουμε αυτό το υλικό σε υψηλές θερμοκρασίες και να κρυώσουμε για να αποκτήσουμε ξανά στερεή μορφή. Τα θερμοπλαστικά είναι γενικά υψηλού μοριακού βάρους. Οι πολυμερείς αλυσίδες συνδέονται μεταξύ τους μέσω διαμοριακών δυνάμεων. Μπορούμε εύκολα να διασπάσουμε αυτές τις διαμοριακές δυνάμεις εάν παρέχουμε επαρκή ενέργεια. Αυτό εξηγεί γιατί αυτό το πολυμερές είναι χυτεύσιμο και θα λιώσει κατά τη θέρμανση. Όταν παρέχουμε αρκετή ενέργεια για να απαλλαγούμε από τις διαμοριακές δυνάμεις που συγκρατούν το πολυμερές ως στερεό, μπορούμε να δούμε το στερεό να λιώνει. Όταν το κρυώνουμε ξανά, εκπέμπει θερμότητα και σχηματίζει εκ νέου τις διαμοριακές δυνάμεις, καθιστώντας το στερεό. Επομένως, η διαδικασία είναι αναστρέψιμη.
Εικόνα 01: Θερμοπλαστικά
Μόλις λιώσει το πολυμερές, μπορούμε να το διαμορφώσουμε σε διαφορετικά σχήματα. με την εκ νέου ψύξη, μπορούμε να λάβουμε και διαφορετικά προϊόντα. Τα θερμοπλαστικά παρουσιάζουν επίσης διαφορετικές φυσικές ιδιότητες μεταξύ του σημείου τήξης και της θερμοκρασίας στην οποία σχηματίζονται στερεοί κρύσταλλοι. Επιπλέον, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι έχουν μια ελαστική φύση μεταξύ αυτών των θερμοκρασιών. Μερικά κοινά θερμοπλαστικά περιλαμβάνουν το νάιλον, το τεφλόν, το πολυαιθυλένιο και το πολυστυρένιο.
Τι είναι το Thermoset;
Ονομάζουμε θερμοσκληρυντές «Θερμοσκληρυνόμενα Πλαστικά». Είναι σε θέση να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες χωρίς να λιώνουν. Μπορούμε να αποκτήσουμε αυτή την ιδιότητα σκληρύνοντας ή σκληρύνοντας το μαλακό και παχύρρευστο προ-πολυμερές μέσω της εισαγωγής σταυροδεσμών μεταξύ των αλυσίδων πολυμερούς. Αυτοί οι σύνδεσμοι εισάγονται σε χημικά ενεργές θέσεις (ακόρεστοι κ.λπ.) με τη βοήθεια μιας χημικής αντίδρασης. Κοινώς, γνωρίζουμε αυτή τη διαδικασία ως «σκλήρυνση» και μπορούμε να την ξεκινήσουμε θερμαίνοντας το υλικό πάνω από 200˚C, ακτινοβολία UV, δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας και χρησιμοποιώντας πρόσθετα. Οι σταυροδεσμοί είναι σταθεροί χημικοί δεσμοί. Μόλις το πολυμερές γίνει σταυρωτό, αποκτά μια πολύ άκαμπτη και ισχυρή τρισδιάστατη δομή, η οποία αρνείται να λιώσει κατά τη θέρμανση. Επομένως, αυτή η διαδικασία είναι μη αναστρέψιμη μετατρέποντας το μαλακό υλικό εκκίνησης σε ένα θερμικά σταθερό πολυμερές δίκτυο.
Εικόνα 02: Σύγκριση θερμοπλαστικών και θερμοσκληρυνόμενων ελαστομερών
Κατά τη διαδικασία της διασύνδεσης, το μοριακό βάρος του πολυμερούς αυξάνεται. ως εκ τούτου το σημείο τήξης αυξάνεται. Μόλις το σημείο τήξης υπερβεί τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, το υλικό παραμένει στερεό. Όταν θερμαίνουμε θερμοσκληρυντές σε ανεξέλεγκτα υψηλές θερμοκρασίες, αποσυντίθενται αντί να λιώνουν λόγω του ότι φτάσουν στο σημείο αποσύνθεσης πριν από το σημείο τήξης. Μερικά κοινά παραδείγματα θερμοσκληρυνόμενων περιλαμβάνουν πολυεστερικό υαλοβάμβακα, πολυουρεθάνες, βουλκανισμένο καουτσούκ, βακελίτη και μελαμίνη.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Θερμοπλαστικού και Θερμοσκληρυντικού;
Το θερμοπλαστικό και το θερμοσκληρυντικό είναι δύο τύποι πολυμερών υλικών. Η βασική διαφορά μεταξύ θερμοπλαστικής και θερμοσκληρυνόμενης είναι ότι είναι δυνατό να λιώσει το θερμοπλαστικό σε οποιοδήποτε σχήμα και να το επαναχρησιμοποιήσει, ενώ οι θερμοσκληρυντές έχουν μόνιμο σχήμα και δεν μπορούν να ανακυκλωθούν σε νέες μορφές πλαστικού. Επιπλέον, τα θερμοπλαστικά είναι χυτεύσιμα ενώ τα θερμοσκληρυνόμενα είναι εύθραυστα. Όταν συγκρίνουμε την αντοχή, τα θερμοσκληρυνόμενα είναι ισχυρότερα από τα θερμοπλαστικά, μερικές φορές περίπου 10 φορές ισχυρότερα.
Σύνοψη – Thermoplastic vs Thermoset
Το θερμοπλαστικό και το θερμοσκληρυντικό είναι πολυμερή. Η βασική διαφορά μεταξύ θερμοπλαστικού και θερμοσκληρυντικού είναι ότι είναι δυνατό να λιώσει το θερμοπλαστικό σε οποιοδήποτε σχήμα και να το επαναχρησιμοποιήσει, ενώ οι θερμοσκληρυντές έχουν μόνιμο σχήμα και δεν μπορούν να ανακυκλωθούν σε νέες μορφές πλαστικού.
