聚硫醚PPS材料介紹及用途

　　聚硫醚是一種半結(jié)晶材料，具有極好的耐高溫、耐化學(xué)品、流動(dòng)性、尺寸穩(wěn)定性和電性能的綜合性能。這種材料可以填充增強(qiáng)纖維和填料以用于注塑。

　　化學(xué)和性能

　　聚硫醚(PPS)從1，4二氯和硫化鈉在極性溶劑中制得。

　　在開始的工藝步驟之后，這種材料在高溫下進(jìn)行空氣熟化，得到部分枝化的高粘度材料，共性質(zhì)適合進(jìn)行熱塑塑料加工。

　　各個(gè)公司已有辦法免除這個(gè)熟化期，并使材料具有普通線性PPS結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在市場(chǎng)上有兩種形式的PPS：一種的特點(diǎn)是具有部分枝化結(jié)構(gòu);另一種相對(duì)來說更具有線性的PPS結(jié)構(gòu)。后一種產(chǎn)品具有更好的機(jī)械強(qiáng)度和更高的熔體穩(wěn)定性。

　　由于PPS熔融粘度低，因而可以負(fù)載高達(dá)70%的各種填料和增強(qiáng)劑。不同的填料用量改變材料的強(qiáng)度、電性能、表面性能和尺寸穩(wěn)定性，以及混合料的成本。熱熔化溫度在545°F左右的PPS，能短期內(nèi)經(jīng)受住500°F的考驗(yàn)。在1.82MPa的負(fù)荷下，PPS的熱變形溫度一般高于500T，其上限溫度還取決于所受的應(yīng)力。

　　由于 PPS的化學(xué)結(jié)構(gòu)中有70%的芳香族化合物和 30%的硫，因此天生具有阻燃性。材料回收利用時(shí)，其阻燃性能不會(huì)受到影響。維持PPS樣品持續(xù)燃燒所需的低氧氣濃度在 40%以上，而正常情況下，大氣中僅含有約22%的氧氣，不足以維持 PPS燃燒。用PPS材料制成的部件可以耐受腐蝕性的化學(xué)環(huán)境：在低于400°F時(shí)，已知的溶劑都不能溶解它。

　　然而，PPS不能長(zhǎng)期用于氧化性的酸中，如熱硝酸。此外，PPS不吸收水分，這一點(diǎn)與尼龍、聚醚酸亞胺和聚酯不同。

　　加工

　　PPS注塑加工一般采用傳統(tǒng)的螺旋桿式注塑機(jī)，加熱區(qū)溫度范圍為600一680°F。注塑壓力一般在55MPa到83MPa之間，具體值需根據(jù)部件設(shè)計(jì)和PPS的混合料而定. PPS的高流動(dòng)率，可以填充長(zhǎng)而薄的部分。

　　加工前，材料應(yīng)在脫水干燥箱中干燥3—4個(gè)小時(shí)，干燥溫度為300°F。如果必要的話，盛放于2英寸深的盤子里，用傳統(tǒng)的加熱爐烘干2—4個(gè)小時(shí)，溫度為300—350°F。未徹底烘干的PPS不會(huì)影響部件的均一性，但在加工過程中會(huì)引起麻煩。在注塑機(jī)桶內(nèi)，集結(jié)在混合料的填料上的水分變成蒸汽，致使注塑機(jī)的噴嘴流淌。

　　要使PPS具有較高的熱尺寸穩(wěn)定性，必須精確控制模具的溫度。測(cè)得模具溫度在275—325T之間，材料才能結(jié)晶。低于這個(gè)范圍，部件可能是，也可能不是結(jié)晶態(tài)的。如果部件不是完全結(jié)晶態(tài)的，把它放在比原模具溫度高的溫度下使用，部件將開始結(jié)晶。

　　部件出模后會(huì)收縮，這不是所希望的。即使一個(gè)部件僅用于不受高熱的化工過程，高模溫也很重要，因?yàn)楦吣叵录庸こ鰜淼牟考砻婀饣恰案粯渲钡?。而?duì)一個(gè)冷模塑的部件來說，其中的填料會(huì)趨向移向表面，而易受化學(xué)物質(zhì)的攻擊。模具受高剪應(yīng)力的部分應(yīng)使用淬火鋼，這是因?yàn)榛旌狭蟽?nèi)填料含量高，而填料具有磨損性。

　　應(yīng)用

　　因?yàn)镻PS材料有高熱變形溫度(HDT)和阻燃性能，并能充填長(zhǎng)而薄的截面，它的首要用途就是制造電氣連接件和電氣元件。對(duì)于一個(gè)電氣連接件來說，一般不需耐500°F的高溫，那為什么又需要高的熱變形溫度(HDT)呢?這里，連接件與印刷電路板之間的聯(lián)接加工方法是關(guān)鍵。隨著新團(tuán)結(jié)方法的使用，如紅外固結(jié)和汽相固結(jié)，材料所要經(jīng)受的實(shí)際溫度高達(dá)450°F，PPS在這么高的溫度下能保持其剛度，使插入的連接件的釘接觸面不至于松開。

　　由于元件趨向小型化，這就要求連接件材料能流動(dòng)較長(zhǎng)的距離，填充更薄的截面。一個(gè)連接件的間隔(連接件釘接觸面之間的間隔)一般中心距為 0.1英寸，并正在向 0.05英寸發(fā)展。流動(dòng)計(jì)百好的材料(如 PPS和液晶聚合物)將被考慮取代傳統(tǒng)的聚酯。由于絕緣塑料不應(yīng)該有容納或傳輸電行的能力，因此.材料中離子含量(金屬含量)低就變得很重要了。降低PPS的離子含量已取得了進(jìn)展。

　　汽車工業(yè)是PPS的一個(gè)新市場(chǎng)。PPS用作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器和鹵素?zé)糇?但還沒有用作主要部件?，F(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)艙正在變小，而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求卻越來越高。今后五年內(nèi)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩下的溫度將會(huì)高達(dá)340°F，到九十年代中期.會(huì)達(dá)到400°F以上。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度提高，與機(jī)油、燃料(汽油和甲醇)、防凍劑、傳導(dǎo)液、剎車液等接觸，對(duì)常用于機(jī)罩下的塑料來說是十分重要的問題。 PPS具有抗化學(xué)和耐高熱的優(yōu)點(diǎn).正在被考慮用于燃料系統(tǒng)、導(dǎo)管和閥套。

　　已開發(fā)出可用作反光表面，如前燈和霧燈反光器的專用級(jí)PPS。這些牌號(hào)的材料可以耐鹵素?zé)舾哂?00°F的溫度。而且同向熱膨脹性低，使燈在較寬的溫度范圍內(nèi)保持聚焦。PPS常被用作絕緣體(見上表)。然而，隨著一系列從抗靜電到導(dǎo)電的PPS牌號(hào)的開發(fā)，許多問題也迎刃而解。例如，用作輸送可燃性流體的化學(xué)泵能聚集靜電荷，能產(chǎn)生火花，引起爆炸。抗靜電級(jí)PPS比普通級(jí)PPS具有更低的表面和體積電阻率，因此，用這種牌號(hào)的PPS做泵的 外殼可以接地以防止發(fā)生這類事故。

　　導(dǎo)電PPS能隨電流升高而加熱至均勻溫度，可用于電阻加熱方面，如：柴油機(jī)燃料過濾器的預(yù)熱，汽車外鏡除霜，泵體自熱。PPS器具市場(chǎng)包括小型開關(guān)。加熱器內(nèi)殼、電機(jī)后罩、電刷架。使用PPS是利用它的高耐熱性和良好的電性能。PPS的耐化學(xué)性是它用于工業(yè)和機(jī)械市場(chǎng)的主要原因，這包括化學(xué)泵(內(nèi)殼和外殼)、閥門、管道配件、油田用部件和塔器填料。

　　商業(yè)信息

　　主要生產(chǎn)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)。