ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตคือ เทอร์โมพลาสติกสามารถหลอมเป็นรูปร่างใดก็ได้และนำกลับมาใช้ใหม่ ในขณะที่เทอร์โมเซ็ตมีรูปร่างถาวรและไม่สามารถรีไซเคิลเป็นพลาสติกรูปแบบใหม่ได้
เทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตเป็นคำศัพท์ที่เราใช้ในการจำแนกลักษณะโพลีเมอร์โดยขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของโพลีเมอร์เมื่ออยู่ภายใต้ความร้อน ดังนั้นคำนำหน้าคือ 'เทอร์โม' โพลีเมอร์เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีหน่วยย่อยซ้ำๆ
เทอร์โมพลาสติกคืออะไร
เราเรียกเทอร์โมพลาสติกว่า 'Thermo-softening Plastics' เพราะเราสามารถหลอมวัสดุนี้ที่อุณหภูมิสูงและเย็นลงเพื่อให้กลับมาเป็นของแข็งได้เทอร์โมพลาสติกโดยทั่วไปมีน้ำหนักโมเลกุลสูง สายโซ่โพลีเมอร์เชื่อมโยงกันผ่านแรงระหว่างโมเลกุล เราสามารถทำลายกองกำลังระหว่างโมเลกุลเหล่านี้ได้อย่างง่ายดายหากเราจัดหาพลังงานเพียงพอ สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมโพลีเมอร์นี้สามารถขึ้นรูปได้และจะละลายเมื่อได้รับความร้อน เมื่อเราให้พลังงานเพียงพอที่จะกำจัดแรงระหว่างโมเลกุลที่ยึดพอลิเมอร์ไว้เป็นของแข็ง เราจะเห็นการหลอมเหลวของของแข็ง เมื่อเราทำให้มันเย็นลง มันจะปล่อยความร้อนออกมาและสร้างแรงระหว่างโมเลกุลใหม่ ทำให้กลายเป็นของแข็ง ดังนั้นกระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้
รูปที่ 01: เทอร์โมพลาสติก
เมื่อพอลิเมอร์ละลายแล้ว เราก็สามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆ ได้ เมื่อทำการทำความเย็นอีกครั้ง เราก็จะได้ผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่นกัน เทอร์โมพลาสติกยังแสดงคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันระหว่างจุดหลอมเหลวและอุณหภูมิที่เกิดผลึกแข็งขึ้นยิ่งไปกว่านั้น เราสามารถสังเกตได้ว่าพวกมันมีลักษณะเหมือนยางระหว่างอุณหภูมิเหล่านั้น เทอร์โมพลาสติกทั่วไปบางชนิด ได้แก่ ไนลอน เทฟลอน โพลิเอทิลีน และโพลีสไตรีน
เทอร์โมเซตคืออะไร
เราเรียกเทอร์โมเซตว่า 'พลาสติกเทอร์โมเซตติง' พวกเขาสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงโดยไม่ละลาย เราสามารถรับคุณสมบัตินี้ได้โดยการทำให้แข็งหรือแข็งตัวพรีพอลิเมอร์ที่อ่อนและหนืดผ่านการแนะนำการเชื่อมโยงขวางระหว่างโซ่โพลีเมอร์ ลิงค์เหล่านี้ถูกนำมาใช้ในบริเวณที่มีปฏิกิริยาทางเคมี (ความอิ่มตัว ฯลฯ) ด้วยความช่วยเหลือของปฏิกิริยาเคมี โดยทั่วไป เรารู้ว่ากระบวนการนี้เป็น 'การบ่ม' และเราสามารถเริ่มต้นได้โดยการให้ความร้อนกับวัสดุที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 200˚C, รังสี UV, ลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูง และการใช้สารเติมแต่ง การเชื่อมโยงข้ามเป็นพันธะเคมีที่เสถียร เมื่อโพลีเมอร์ถูกไลค์แบบไขว้ จะได้รับโครงสร้าง 3 มิติที่แข็งแรงและแข็งแกร่งมาก ซึ่งไม่ยอมละลายเมื่อถูกความร้อน ดังนั้น กระบวนการนี้จึงไม่สามารถย้อนกลับได้เพื่อแปลงวัสดุเริ่มต้นที่อ่อนนุ่มให้เป็นเครือข่ายพอลิเมอร์ที่มีความเสถียรทางความร้อน
รูปที่ 02: การเปรียบเทียบเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตอิลาสโตเมอร์
ระหว่างกระบวนการเชื่อมขวาง น้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์จะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจุดหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้น เมื่อจุดหลอมเหลวสูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อม วัสดุจะยังคงแข็งอยู่ เมื่อเราทำให้เทอร์โมเซ็ตร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิสูงอย่างควบคุมไม่ได้ เทอร์โมเซ็ตจะสลายตัวแทนที่จะละลายเนื่องจากถึงจุดสลายตัวก่อนจุดหลอมเหลว ตัวอย่างทั่วไปของเทอร์โมเซ็ต ได้แก่ เส้นใยโพลีเอสเตอร์ โพลียูรีเทน ยางวัลคาไนซ์ เบกไลต์ และเมลามีน
เทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตต่างกันอย่างไร
เทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซ็ตเป็นวัสดุพอลิเมอร์สองประเภท ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตคือสามารถหลอมเทอร์โมพลาสติกให้เป็นรูปทรงใดก็ได้และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในขณะที่เทอร์โมเซ็ตมีรูปร่างถาวรและไม่สามารถรีไซเคิลเป็นพลาสติกรูปแบบใหม่ได้ยิ่งไปกว่านั้น เทอร์โมพลาสติกสามารถขึ้นรูปได้ในขณะที่เทอร์โมเซ็ตนั้นเปราะ เมื่อเปรียบเทียบความแรงแล้ว เทอร์โมเซ็ตนั้นแข็งแกร่งกว่าเทอร์โมพลาสติก ซึ่งบางครั้งก็แข็งแกร่งกว่าประมาณ 10 เท่า
สรุป – เทอร์โมพลาสติกกับเทอร์โมเซ็ต
เทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซ็ตเป็นโพลีเมอร์ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตก็คือ เป็นไปได้ที่จะหลอมเทอร์โมพลาสติกให้เป็นรูปทรงใดก็ได้และนำกลับมาใช้ใหม่ ในขณะที่เทอร์โมเซ็ตมีรูปร่างถาวรและไม่สามารถรีไซเคิลเป็นพลาสติกรูปแบบใหม่ได้