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聚苯硫醚PPS材料介绍及用途
发布时间:2009/4/21 11:09:43   点击次数:22524次 打印本页面 返回

聚苯硫醚PPS材料介绍及用途

聚苯硫醚是一种半结晶材料,具有极好的耐高温、耐化学品、流动性、尺寸稳定性和电性能的综合性能。这种材料可以填充增强纤维和填料以用于注塑。

化学和性能

聚苯硫醚(PPS)从1,4二氯苯和硫化钠在极性溶剂中制得。

在开始的工艺步骤之后,这种材料在高温下进行空气熟化,得到部分枝化的高粘度材料,共性质适合进行热塑塑料加工。

各个公司已有办法免除这个熟化期,并使材料具有普通线性PPS结构。现在市场上有两种形式的PPS:一种的特点是具有部分枝化结构;另一种相对来说更具有线性的PPS结构。后一种产品具有更好的机械强度和更高的熔体稳定性。

由于PPS熔融粘度低,因而可以负载高达70%的各种填料和增强剂。不同的填料用量改变材料的强度、电性能、表面性能和尺寸稳定性,以及混合料的成本。热熔化温度在545°F左右的PPS,能短期内经受住500°F的考验。在1.82MPa的负荷下,PPS的热变形温度一般高于500T,其上限温度还取决于所受的应力。

由于 PPS的化学结构中有70%的芳香族化合物和 30%的硫,因此天生具有阻燃性。材料回收利用时,其阻燃性能不会受到影响。维持PPS样品持续燃烧所需的最低氧气浓度在 40%以上,而正常情况下,大气中仅含有约22%的氧气,不足以维持 PPS燃烧。用PPS材料制成的部件可以耐受腐蚀性的化学环境:在低于400°F时,已知的溶剂都不能溶解它。

然而,PPS不能长期用于氧化性的酸中,如热硝酸。此外,PPS不吸收水分,这一点与尼龙、聚醚酸亚胺和聚酯不同。

加工

PPS注塑加工一般采用传统的螺旋杆式注塑机,加热区温度范围为600一680°F。注塑压力一般在55MPa到83MPa之间,具体值需根据部件设计和PPS的混合料而定. PPS的高流动率,可以填充长而薄的部分。

加工前,材料应在脱水干燥箱中干燥3—4个小时,干燥温度为300°F。如果必要的话,盛放于2英寸深的盘子里,用传统的加热炉烘干2—4个小时,温度为300—350°F。未彻底烘干的PPS不会影响部件的均一性,但在加工过程中会引起麻烦。在注塑机桶内,集结在混合料的填料上的水分变成蒸汽,致使注塑机的喷嘴流淌。

要使PPS具有较高的热尺寸稳定性,必须精确控制模具的温度。测得模具温度在275—325T之间,材料才能结晶。低于这个范围,部件可能是,也可能不是结晶态的。如果部件不是完全结晶态的,把它放在比原模具温度高的温度下使用,部件将开始结晶。

部件出模后会收缩,这不是所希望的。即使一个部件仅用于不受高热的化工过程,高模温也很重要,因为高模温下加工出来的部件表面光滑,是“富树脂”的。而对一个冷模塑的部件来说,其中的填料会趋向移向表面,而易受化学物质的攻击。模具受高剪应力的部分应使用淬火钢,这是因为混合料内填料含量高,而填料具有磨损性。

应用

因为PPS材料有高热变形温度(HDT)和阻燃性能,并能充填长而薄的截面,它的首要用途就是制造电气连接件和电气元件。对于一个电气连接件来说,一般不需耐500°F的高温,那为什么又需要高的热变形温度(HDT)呢?这里,连接件与印刷电路板之间的联接加工方法是关键。随着新团结方法的使用,如红外固结和汽相固结,材料所要经受的实际温度高达450°F,PPS在这么高的温度下能保持其刚度,使插入的连接件的钉接触面不至于松开。

由于元件趋向小型化,这就要求连接件材料能流动较长的距离,填充更薄的截面。一个连接件的间隔(连接件钉接触面之间的间隔)一般中心距为 0.1英寸,并正在向 0.05英寸发展。流动计百好的材料(如 PPS和液晶聚合物)将被考虑取代传统的聚酯。由于绝缘塑料不应该有容纳或传输电行的能力,因此.材料中离子含量(金属含量)低就变得很重要了。降低PPS的离子含量已取得了进展。

汽车工业是PPS的一个新市场。PPS用作汽车发动机传感器和卤素灯座.但还没有用作主要部件。现在发动机舱正在变小,而对发动机性能要求却越来越高。今后五年内,汽车发动机罩下的温度将会高达340°F,到九十年代中期.会达到400°F以上。随着发动机温度提高,与机油、燃料(汽油和甲醇)、防冻剂、传导液、刹车液等接触,对常用于机罩下的塑料来说是十分重要的问题。 PPS具有抗化学和耐高热的优点.正在被考虑用于燃料系统、导管和阀套。

已开发出可用作反光表面,如前灯和雾灯反光器的专用级PPS。这些牌号的材料可以耐卤素灯高于400°F的温度。而且同向热膨胀性低,使灯在较宽的温度范围内保持聚焦。PPS常被用作绝缘体(见上表)。然而,随着一系列从抗静电到导电的PPS牌号的开发,许多问题也迎刃而解。例如,用作输送可燃性流体的化学泵能聚集静电荷,能产生火花,引起爆炸。抗静电级PPS比普通级PPS具有更低的表面和体积电阻率,因此,用这种牌号的PPS做泵的 外壳可以接地以防止发生这类事故。

导电PPS能随电流升高而加热至均匀温度,可用于电阻加热方面,如:柴油机燃料过滤器的预热,汽车外镜除霜,泵体自热。PPS器具市场包括小型开关。加热器内壳、电机后罩、电刷架。使用PPS是利用它的高耐热性和良好的电性能。PPS的耐化学性是它用于工业和机械市场的主要原因,这包括化学泵(内壳和外壳)、阀门、管道配件、油田用部件和塔器填料。

商业信息

主要生产商有:Miles公司(Tedur牌); GE塑料公司(Supec牌);赫司特Celanese公司(Fortron牌);菲利浦公司(Ryton牌)。

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