聚苯硫醚工程塑料,英文簡稱PPS,是一種熱塑性特種工程塑料,其加工工藝主要包括注射成型、擠出成型和模壓成型等。
聚苯硫醚,英文名為Polyphenylene Sulfide,縮寫PPS,其物理外觀表現(xiàn)為白色、堅硬的聚合物類,它是一種具有良好化學結晶度的特種熱塑性工程塑料,綜合性能優(yōu)異。其加工工藝主要包括注射成型、擠出成型和模壓成型等。
PPS原料
PPS是一種白色、結晶度高的聚合物,密度為1.34。其力學性能優(yōu)良、拉伸強度和彎曲強度優(yōu)于PA、PC、PBT等,具有很高的剛性和抗蠕變性,具有非常好的熱性能。但其脆性較大,缺口沖擊強度較低,低于PA、PC、PBT高于POM。通過填充玻璃纖維、碳纖維、填料等來增強其力學性能,增強后的PPS熱性能指標更高。PPS屬惰性材料,耐腐蝕性很好,無毒。
PPS具有機械強度高、耐高溫、耐化學腐蝕、難燃、熱穩(wěn)定性好、電學性能好等優(yōu)點,可用于許多復雜的場合和行業(yè)。
PPS有哪些特點?
PPS具有極小的介電常數(shù)和相當?shù)偷慕殡姄p耗,具有良好的電氣絕緣性,因為其表面電阻和體積電阻率對頻率、溫度、濕度的變化都不敏感。
PPS抗輻射性能良好,能達Gy1×108,在電子、電氣、機械、儀器、航空、航天、軍事等尤其是原子彈、中子彈領域,是抗輻射最理想的材料之選。由于PPS本身化學結構比較穩(wěn)定,且含有阻燃性元素——硫,因此PPS還擁有優(yōu)良的耐燃性。
PPS耐電弧時間也較長,化學穩(wěn)定性相當好,除受強氧化酸的侵蝕外,不受大部分酸堿鹽的腐蝕。當溫度降到175℃以下不溶物任何已知有機溶劑,PPS接觸普通有機溶劑后,不會發(fā)生塑件開裂。
PPS有何缺陷?如何改善?
PPS未改性前,不足之處是脆性大、韌性差,耐沖擊強度低,通常需要和其它材料復合使用以提高性能。市場上應用的 PPS 均為其改性能品種,常見的比如有:玻纖增強PPS、玻礦填充PPS、碳纖維增強PPS等。改性后的PPS仍能保持高力學性能和尺寸穩(wěn)定性,可在高溫的受力環(huán)境下使用。
玻纖增強PPS產品:水泵轉子
PPS(聚苯硫醚)的加工性能
1)吸水性
PPS的吸水性較低,只有0.02%。
2)流動性
PPS的流動性較好,可加工薄壁制品,其流動性根據(jù)PPS的品種、規(guī)格而不同,線性PPS比支化交聯(lián)PPS的流動性高,隨溫度升高,物料的流動性增加,但溫度過高或物料在機筒內停留時間過長,物料會發(fā)生部分交聯(lián),導致流動降低。
3)結晶性
作為為結晶性工程塑料的PPS,其結晶度隨成型時的冷卻溫度及速率而變,冷卻速度越快,其結晶度越低。而結晶度大小又對其強度、耐熱性、耐候性、尺寸穩(wěn)定性都有較大影響。隨結晶度增加,制品的熱變溫度提高,剛性、表面光潔度、表面硬收縮率等增加,尺寸穩(wěn)定性也增加。
4)熱穩(wěn)定性
PPS(聚苯硫醚) 在高溫下時間長會發(fā)生部分氧化交聯(lián)反應,導致物料的流動性降低,色澤變深,影響制品的質量和性能。此外,PPS對金屬有較強的粘附性,要防止物料在機筒內固化。
5)收縮性
對于結晶性塑料,在成型加工時,結晶度隨模具溫度增加而增大,而結晶度增大,收縮率也增加,故收縮率隨模具溫度而增大。通常PPS的收縮率都較小,但與流動方向垂直的收縮率大于流動方向的2~4倍。產品厚度、形狀、注射速度也會對收縮率須影響。
6)二次加工
PPS制品可以切削、攻絲等機械加工和超聲波焊接、粘合劑接等加工。
PPS(聚苯硫醚)的主要加工工藝
注射成型:是PPS最常見也是應用最多的一種加工方式,用于注射成型的聚苯硫醚,其熔體流動速率一般為10~100 g/min(343 ℃,0.5 MPa下測出),而且多為加人纖維增強或填料填充改性的品級;所用注射機一般應選用螺桿式注射機,要求加熱溫度能達到350 ℃,注射壓力能達到150 MPa。噴嘴宜選用自鎖式,以防止流涎現(xiàn)象。
擠出成型:常用于聚苯硫醚管、棒材、板材的生產加工,采用排氣式擠出機,工藝為:加料段溫度小于200 ℃;料筒溫度300~340 ℃,連接體溫度320~340℃,口模溫度300~320 ℃。
模壓成型。
噴涂成型:聚苯硫醚的噴涂以靜電粉末噴涂為主,噴涂前需將金屬工件進行除油、噴沙、化學處理,以提高工件與聚苯硫醚的粘附力,在370~400 ℃下預熱處理10~20 min,用噴槍將PPS粉末噴到工件表面,待流平、固化后得到平整而有光澤的涂層。
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