Суперинженерные пластики — это высший эшелон конструкционных полимерных материалов. Они явно выделяются по своим свойствам. В обычной жизни их практически не встретить, разве что в салоне самолета вам еду могут принести в посуде, очень напоминающей керамику, на обратной стороне которой можно увидеть надпись «PES / PSU».
Основные характеристики:
Высокая термостойкость: Рабочие температуры непрерывной эксплуатации составляют от 200 °C до 250 °C и выше. Некоторые материалы (например, полиимиды) кратковременно выдерживают до 400-500 °C.
Исключительная механическая прочность и жесткость. Обладают высокими показателями прочности на растяжение, модуля упругости и устойчивости к ползучести под нагрузкой, даже при повышенных температурах. Стекло или угленаполненные марки по прочности превосходят алюминиевые сплавы, то есть конструкционные металлы.
Выдающаяся химическая стойкость. Инертны к воздействию широкого спектра агрессивных химических веществ: масел, топлив, растворителей, кислот, щелочей и воды.
Обладают низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью, что делает их пригодными для применения в узлах трения без необходимости смазки.
Обладают низким коэффициентом теплового расширения и высокой стабильностью геометрических параметров в различных условиях.
Основные представители категории:
PEEK (Полиэфирэфиркетон): Флагманский материал. Эталон прочности, термостойкости (до 250 °C) и химической стойкости. Можно встретить в качестве форм для выпекания вместо металлических с антипригарным покрытием или термостойких деталей кухонных приборов, контактирующих с пищей, так как менее вреден чем тефлон и тоже антипригарен.
PI (Полиимиды), включая PEI и PAI: обладают максимальной термостойкостью (свыше 300 °C) и прочностью. Можно встретить в электрических приборах как высокотемпературная изоляция в виде тёмно-оранжевого прозрачного «скотча».
PPS (Полифениленсульфид): Высокая химстойкость и термостойкость (до 220 °C), отличная стабильность размеров, аналогичен полиэфирэфиркетону, но менее термостоек, а еще применяется в подшипниках, работающих в морской воде.
LCP (Жидкокристаллические полимеры): Высокая жесткость, прочность и исключительно низкое тепловое расширение. Их них делают разъемы электронных и электрических приборов.
PES / PSU (Полиэтерсульфон / Полисульфон): Высокая прозрачность, термостойкость и стойкость к гидролизу. Самый недорогой из всего семейства, в быту я встречал в термостойких электрических разъемах и «розетках».
Сферы применения:
Аэрокосмическая отрасль (вместо алюминия), оборонная промышленность, автомобилестроение (высоконагруженные подкапотные детали), медицина (стерилизуемые хирургические инструменты и импланты), электроника (высокочастотные платы, изоляторы), нефтегазовый сектор (детали, работающие в агрессивных средах).
Суперпластики — это материалы для самых сложных задач, где требуется сочетание малого веса, прочности металла и стойкости к экстремальным условиям, недостижимое для других полимеров. Их главный минус — очень высокая стоимость. Из-за прочности и химической стойкости — это самые безвредные полимерные материалы при правильном применении, но и самые дорогие.
Петр, химик, участник проекта Реконструкция
Комментарии: