PPS特性及應(yīng)用
一 、特性
(1)一般性能: PPS為一種外觀白色、高結(jié)晶度、硬而脆的聚合物,純PPS的相對(duì)密度為1.3,但改性后會(huì)增大。PPS有吸水率極小,一般只有0.03%左右。PPS的阻燃性好,其氧指數(shù)高達(dá)44%以上;與其他塑料相比,它在塑料中屬于高阻燃材料(純PVC的氧指數(shù)為47%、PSF為30%、PA66為29%、MPPO 為28%,PC為25%)。
(2)機(jī)械性能: 純PPS的機(jī)械性能不高,尤其沖擊強(qiáng)度比較低。以玻璃纖維增強(qiáng)后會(huì)大幅度提高沖擊強(qiáng)度,由27J/m增大到76J/m,增大3倍;拉伸強(qiáng)度由6Mpa增大到137Mpa,增大1倍。PPS的剛性很高,在工程塑料中少見。純PPS的彎曲模量可達(dá)3.8Gpa,無機(jī)填充改性后可達(dá)到12.6Gpa,增大5倍之多。而以剛性著稱的PPO僅為2.55Gpa,PC僅為2.1Gpa。
PPS在負(fù)荷下的耐蠕變性好,硬度高;耐磨性高,其1000轉(zhuǎn)時(shí)的磨耗量?jī)H為0.04g,填充F4及二硫化鉬后還會(huì)進(jìn)一步得到改善;PPS還具有一定的自潤(rùn)性。PPS的機(jī)械性能對(duì)溫度的敏感性能小(3)熱學(xué)性能: PPS具有優(yōu)異的熱性能,短期可耐260℃,并可在200~240℃下長(zhǎng)期使用;其耐熱性與PI相當(dāng),僅次于F4塑料,這在熱固性塑料中也不多見。
(4)電學(xué)性能:PPS的電性能十分突出,與其他工程塑料相比,其介電常數(shù)和介電損耗角正切值都比較低,并且在較大的頻率、溫度及溫度范圍內(nèi)變化不大;PPS的耐電弧好,可與熱固性塑料媲美。PPS常用于電器絕緣材料,其用量可占30%左右。
(5)環(huán)境性能:PPS的大特點(diǎn)之一為耐化學(xué)腐蝕性好,其化學(xué)穩(wěn)定性能僅次于F4;PPS對(duì)大多酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烴、芳香烴、氯代烴等穩(wěn)定,不耐氯代聯(lián)及氧化性酸、氧化劑、濃、濃硝酸、王水、及次氯酸鈉等。PPS的耐輻射性好。
二、應(yīng)用范圍
(1)汽車工業(yè):PPS用于汽車工業(yè)占45%左右,主要用于汽車功能件,點(diǎn)火器,加熱器,溫控器,燈座,軸承;如可代替金屬制作排氣筒循環(huán)閥及水泵葉輪,氣動(dòng)信號(hào)調(diào)解器等。
(2)電子電器:PPS用于電子電器工業(yè)可占30%,它適合于環(huán)境溫度高于200℃的高溫電器元件;可制造發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)上的點(diǎn)涮、電涮托架、啟動(dòng)器線圈、屏蔽罩及葉片等;在電視機(jī)上,可用于高電壓外殼及插座、接線柱及端子板等;在電子工業(yè)、制造變壓器、阻流圈及繼電器的骨架和殼體,集成電路載體;利用高頻性能,制造H級(jí)繞線架和微調(diào)電容器等。
(3)機(jī)械工業(yè):用于殼體、結(jié)構(gòu)件、耐磨件及密封材料,具體有泵體、閥門、軸承、軸承支架、活塞環(huán)及齒輪等。
PPS加工方法
一.加工特性
樹脂廠商提供的PPS為一種相對(duì)質(zhì)量比較低(4000~5000)、結(jié)晶度較高(75%)的白色粉末,這種純PPS無法直接塑化成型,只能用于噴涂。用于塑化成型的PPS,必須進(jìn)行交聯(lián)改性處理,使熔體的粘度上升。一般交聯(lián)后的熔融指數(shù)達(dá)到10~20為宜;進(jìn)行玻璃纖維增強(qiáng)PPS的熔融指數(shù)可大一些,但不能大于200。
PPS的交聯(lián)方法有熱交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)兩種,目前以熱交聯(lián)為主。熱交聯(lián)的交聯(lián)溫度為150~350℃,低于150℃不發(fā)生交聯(lián),高于350℃發(fā)生高度交聯(lián),反而導(dǎo)致加工困難。
化學(xué)交聯(lián)需要加入交聯(lián)促進(jìn)劑,具體的品種有氧化鋅、氧化鉛、氧化鎂、氧化鈷等以及酚類化合物,六甲氧基甲基三聚氰酰胺、、堿金屬或堿土金屬的次氯酸鹽等。
PPS雖有交聯(lián),但流動(dòng)性下降不多;因此,廢料可重復(fù)使用三次;PPS本身具有脫模性,可不必加入脫模劑;PPS經(jīng)過熱處理可提高結(jié)晶度及熱變形溫度,后處理的條件為:溫度204℃,時(shí)間30min。
二.加工方法
(1)注塑:可采用通用注塑機(jī),玻璃纖維增強(qiáng)PPS的熔融指數(shù)以50為宜。注塑的工藝條件為:料筒溫度,純PPS為280~330℃,40%GFPPS為300 -350℃;噴嘴溫度,純PPS為305℃,40%GFPPS為330℃;模具溫度120-180℃;注塑壓力,50-130 MPA。
(2)擠出:采用排氣式擠出機(jī),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℃。
(3)模壓成型:適合大型制品,采用兩次壓縮,先冷卻,后熱壓。熱壓的預(yù)熱溫度純PPS為360℃左右15min,GFPPS為380℃左右20min;模壓壓力為10~30Mpa,冷卻到150℃脫模。
(4)噴涂成型:采用懸浮噴涂法和懸浮噴涂與干粉熱噴混合法,都是將PPS噴涂到金屬表面,再經(jīng)過塑化、淬火處理而得到涂層;PPS的涂層處理溫度在300℃以上,保溫30min。