Plastik termoutwardzalny to polimer, który nieodwracalnie twardnieje pod wpływem ciepła. Tworzywa termoutwardzalne są również znane jako termosety, polimery termoutwardzalne lub żywice termoutwardzalne. Materiałem wyjściowym dla termoutwardzalnych tworzyw sztucznych jest ciecz lub miękkie ciało stałe. Ciepło dostarcza energii do tworzenia wiązań kowalencyjnych, sieciowania podjednostek polimeru i utwardzania tworzywa sztucznego. Czasami ciepło jest stosowane zewnętrznie, ale może też pochodzić z reakcji chemicznej zachodzącej podczas mieszania składników. Dodanie ciśnienia, katalizatora lub utwardzacza może zwiększyć szybkość utwardzania. Po utwardzeniu, tworzywo termoutwardzalne nie może być ponownie stopione, więc jest formowane do ostatecznego kształtu poprzez wtryskiwanie, wytłaczanie, prasowanie lub odlewanie wirowe.
Przykłady tworzyw termoutwardzalnych
Wiele tworzyw spotykanych w codziennym życiu to tworzywa termoutwardzalne. Przykłady obejmują:
- Bakelit (fenolowy)
- Estry cyjanianowe
- Duroplast
- Żywica epoksydowa
- Włókno szklane (włókno
- Melamina
- Żywica poliestrowa
- Poliuretan
- Żywica silikonowa
- Estry winylowe
- Guma wulkanizowana
Różnica między tworzywem termoutwardzalnym a termoplastycznym
Gorąco sprawia, że tworzywo termoutwardzalne staje się nieodwracalnie sztywne, ale termoplastyczne można formować lub uelastyczniać. Tworzywo termoplastyczne twardnieje ponownie po ochłodzeniu. Tworzywa termoutwardzalne są zazwyczaj mocniejsze od termoplastycznych z powodu wewnętrznego usieciowania wiązaniami kowalencyjnymi. Z tego samego powodu tworzywa termoutwardzalne mają większą odporność na korozję i twardość. Z drugiej strony, tworzywa termoutwardzalne są bardziej podatne na trwałe odkształcenia pod wpływem obciążenia i są bardziej kruche niż tworzywa termoplastyczne. Termoutwardzalne tworzywa sztuczne nie mogą być ponownie formowane, ale są idealne do zastosowań w wysokich temperaturach, w tym w elektronice i urządzeniach. Tworzywa termoplastyczne mogą być ponownie formowane i poddawane recyklingowi. Ich wytrzymałość, elastyczność i odporność na kurczenie się sprawiają, że są odpowiednie dla części poddawanych wysokim obciążeniom oraz plastikowych toreb i pojemników.
- Ellis, B. (red.) (1993). Chemistry and Technology of Epoxy Resins. Springer Netherlands. ISBN 978-94-010-5302-0.
- Goodman, S. H.; Dodiuk-Kenig, H. (eds.) (2013). Handbook of Thermoset Plastics (3rd ed.). USA: William Andrew. ISBN 978-1-4557-3107-7.
- IUPAC (1997). „Thermosetting Polymer”. Compendium of Chemical Terminology (2nd ed.) („Złota Księga”). doi:10.1351/goldbook.TT07168
.