Thermoplastisch vs thermohardend
Er zijn tegenwoordig veel verschillende soorten coatings beschikbaar, met poeder, natlak en een verscheidenheid aan materialen; maar één gebied waar grote verwarring bestaat, is dat van de thermoplastische en thermohardende coatings.
Omdat ze redelijk op elkaar lijken, worden ze vaak als hetzelfde of als variaties op elkaar beschouwd. Maar in werkelijkheid zijn ze heel verschillend, met uiteenlopende eigenschappen, voor- en nadelen. Het resultaat zijn twee materialen die het best geschikt zijn voor zeer verschillende toepassingen; en begrijpen wat elk van beide te bieden heeft, is cruciaal bij de beslissing welke te gebruiken in een bepaalde situatie.
Wat zijn thermoplastische materialen?
Hoewel kunststoffen een van de meest gebruikte materialen zijn, zijn niet alle kunststoffen hetzelfde. Zo bevat het apparaat waarop u dit leest waarschijnlijk een aanzienlijk deel plastic, terwijl plastic ook de astronauten in het station in de ruimte beschermt.
Maar terwijl kunststoffen zeer verschillende toepassingen en eigenschappen kunnen hebben, verschillen thermoplasten op één punt van alle andere, namelijk hoe ze reageren op warmte. Thermoplastische korrels worden zachter bij verhitting, en hoe heter ze worden, hoe vloeibaarder ze worden. Dit maakt processen als dompelen mogelijk om ze aan te brengen als coating voor voorwerpen of om mallen te gebruiken om ze tot specifieke voorwerpen te vormen.
Als ze afkoelen, worden thermoplasten weer stevig, zodat ze in onze voorbeelden een harde, omhullende laag vormen op het gedompelde voorwerp, of de vorm van de mal behouden als ze worden losgelaten. In tegenstelling tot andere kunststoffen is er echter geen chemische verandering in het materiaal bij de overgang tussen vast en vloeibaar, wat betekent dat dit omkeerbaar is.
Verhit de thermoplast opnieuw en hij keert weer terug naar zijn vloeibare vorm en kan in een andere vorm worden gegoten of op verschillende manieren worden hergebruikt. Naast deze unieke eigenschap bieden thermoplasten nog een aantal andere voordelen die hen geschikt maken voor bepaalde toepassingen.
Er zijn verscheidene vormen van thermoplasten met verschillende eigenschappen, maar krimpweerstand en hoge sterkte zijn gemeenschappelijk onder alle. Soorten Thermoplasten omvatten Polycarbonaat, Acryl, Nylon, Polypropyleen, Polystyreen, PVC en Teflon. Bovendien zijn de thermoplasten chemisch bestand, wat hen een ideale optie maakt voor het toevoegen van corrosieweerstand of voor gebruik in ruwe milieus.
Thermoplasten gebruiken ook een milieuvriendelijk productieproces, en de mogelijkheid om het materiaal opnieuw te gebruiken verhoogt de duurzaamheid.
Maar geen enkel materiaal is perfect, en thermoplasten hebben enkele nadelen. Ze zijn meestal duurder dan de meeste alternatieven, en ze zijn duidelijk ongeschikt voor toepassingen waarbij de omgeving veel warmte bevat.
Wat zijn thermohardende materialen?
Thermohardende kunststoffen zijn een groep kunststoffen die warmte gebruiken om te vormen en uit te harden, maar het verschil met thermoplasten is aanzienlijk. Als thermohardende kunststoffen uitharden, verknopen polymeerstrengen in de kunststof, wat twee dingen doet. Ten eerste geven ze het uitgeharde materiaal een hoge sterkte, maar omdat het een permanente chemische verbinding is, is het uithardingsproces onomkeerbaar.
Dat betekent dat wanneer een thermohardende kunststof in een bepaalde vorm wordt gegoten, deze vorm, wanneer hij eenmaal uitgehard is, altijd zal blijven bestaan. Het kan niet opnieuw worden gesmolten, maar blijft gewoon onveranderd door hitte, totdat het een voldoende hoge temperatuur bereikt, waarna het verkoolt en uiteindelijk verbrandt. Er zijn verschillende soorten thermohardende kunststoffen, waaronder polyurethanen, polyurea, polyester, vinyl en polyimiden.
Dat verschil met thermoplasten vormt ook de andere kenmerken, waarbij de chemische verandering thermoplasten een reeks kwaliteiten geeft die in uiteenlopende situaties nuttig kunnen zijn. Specifiek, bieden deze types van plastieken goede chemische weerstand, hoge hittebestendigheid, en buitengewone sterkte, vooral in termen van structurele integriteit wanneer in vorm gebracht.
Die weerstand tegen vervorming maakt thermohardende kunststoffen perfect voor afgesloten producten, die een beschermend omhulsel bieden dat sterkte toevoegt aan de algemene structuur. De hittebestendigheid maakt ze ook nuttig voor elektronica en apparaten, en voor beschermende coatings in omgevingen waar veel warmte wordt verwacht.
Bovendien kunnen thermoharders in dunnere lagen worden aangebracht dan thermoplasten, en bieden ze meer flexibiliteit, wat in sommige situaties nuttig is. Ze zijn ook goedkoper dan thermoplasten, en bij projecten met lage kosten kan dat het verschil maken.
Er zijn echter ook nadelen: omdat ze niet gerecycleerd kunnen worden, zijn ze minder milieuvriendelijk, en de afwerking van het oppervlak is moeilijker dan bij thermoplasten. Eenmaal uitgehard kunnen ze op geen enkele manier opnieuw worden gevormd, dus bij fabricageproblemen zal al het materiaal van mislukte toepassingen verloren gaan.
Vanwege de hoge treksterkte kunnen thermohardende materialen ook problemen hebben in toepassingen die onderhevig zijn aan hoge trillingsniveaus, waar de flexibiliteit van thermoplastische materialen hen minder beïnvloedt en beter geschikt zijn.
Wat is het beste?
Dat hangt dus volledig van de toepassing af. Thermoplasten bieden een hoogwaardige afwerking en een uitstekende hechting op metalen oppervlakken, goede elektrische isolatie, corrosiebestendigheid en zeer goede slagvastheid, met een hoge mate van spaanbestendigheid die de integriteit van de coating intact houdt, zelfs in veeleisende omgevingen.
Thermohardende materialen zijn beter bestand tegen hoge temperaturen, zijn sterker en hebben meer keuze in afwerking. Ook zijn ze kosteneffectiever, maar het onvermogen om materiaal te recyclen maakt het minder duurzaam dan een thermoplastisch alternatief.
Elk heeft zijn eigen voordelen, en de een zal in verschillende scenario’s de voorkeur genieten boven de ander, maar naarmate de wereld zich meer op milieu en duurzaamheid richt, zal thermoplast waarschijnlijk de populairste optie worden in toepassingen waar beide geschikt zijn.
Het kiezen van het juiste materiaal voor een toepassing is de sleutel tot succes op de lange termijn, en met de diversiteit aan mogelijkheden in de reeks thermohardende en thermoplastische opties die vandaag beschikbaar zijn, is er een materiaal met de perfecte eigenschappen voor elke situatie.
De keuze tussen thermoplasten en thermoharders is dan ook niet echt tussen het ene of het andere type kunststof, maar welk individueel materiaal geschikt is voor de toepassing, ongeacht in welke groep het valt.
