熱硬化性ポリマー
熱硬化性プラスチックは、熱硬化性とも呼ばれ、不可逆的に硬化する高分子材料である。硬化は次のような方法で行われることがある。
- 熱(通常200℃以上 - 化学反応(2液型エポキシなど)
- 電子線加工などの
照射
熱硬化性材料は通常、硬化前は液体か可鍛性であるため、最終的な形状に成形することができる。その他、接着剤としても使用される。また、固体のものもある。固体の熱硬化性ポリマーは、半導体や集積回路(IC)の成形材料として使われているものもある。熱硬化性樹脂は一度固まると、再加熱して溶かすと液状に戻せない。
プロセス
硬化工程では、樹脂を架橋することでプラスチックやゴムに変化させる。エネルギーや触媒を加えることで、化学的に活性な部位(不飽和部位やエポキシ部位など)で分子鎖が反応し、硬い3次元構造に結合する。架橋により分子量が大きくなり、融点の高い材料が得られる。反応中、ポリマーの分子量は周囲の温度よりも融点が高くなる程度に増加する。そこで、固体の材料に形成される。
材料を無秩序に再加熱すると、融点に達する前に分解温度に達してしまう。つまり、熱硬化性材料は硬化後に溶かして再成形することができない。このことは、熱硬化性材料は充填材として以外ではリサイクルできないことを意味している。
プロパティ
熱硬化性材料は、この3次元の結合ネットワーク(架橋)により、一般に熱可塑性材料よりも強度が高い。また、熱硬化性材料は、分解温度までの高温用途に適している。しかし、より脆い。熱硬化性ポリマーの多くは、リサイクルが困難である。
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質問と回答
Q: 熱硬化性ポリマーとは何ですか?
A: 熱硬化性ポリマーは不可逆的に硬化するポリマー材料です。
Q: 熱硬化性樹脂の硬化はどのように行われるのですか?
A: 熱硬化性樹脂の硬化は、熱(一般に200℃以上)、化学反応(例えば2液型エポキシ)、または電子ビーム加工などの照射によって行われます。
Q: 熱硬化性材料は最終形状に成形できますか?
A: はい、熱硬化性材料は通常、硬化前は液体または可鍛性であるため、最終形状に成形することができます。
Q: すべての熱硬化性ポリマーは固体ですか?
A: いいえ、接着剤として使用される熱硬化性ポリマーもあれば、固体のものもあります。
Q: 固体の熱硬化性ポリマーはどこで使われるのですか?
A: 固体の熱硬化性ポリマーの一部は、半導体や集積回路(IC)の成形材料として使用されています。
Q: 硬化した熱硬化性樹脂を再加熱して溶かし、液状に戻すことはできますか?
A: いいえ、一度硬化した熱硬化性樹脂を再加熱して溶かして液状に戻すことはできません。
Q: 熱硬化性ポリマーの別名を教えてください。
A: 熱硬化性ポリマーの別名はサーモセットです。