聚醚化學名稱為聚2,6-二甲基-1,4-醚, PPE(Polypheylene ether) 或簡稱PPO( Polyphenylene Oxide)。又稱為聚亞基氧化物或聚撐醚,是一類耐高溫的熱塑性樹脂。
一、聚醚PPE
市場上通用的主要為改性的聚醚(Modified Polyphenylene Oxide),簡稱MPPO,或者MPPE(Modified Polypheylene ether)。由于習慣上,對聚醚和其改性共混聚合物都稱為PPE(美國叫法)或PPO(日本叫法),本文也采用通俗稱法:以下稱為PPE或PPO。
二、聚醚PPE特性
PPE是一種綜合性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,突出的是電絕緣性和耐水性優(yōu)異,尺寸穩(wěn)定性好。
1.介電性能居工程塑料之首:PPE樹脂分子結(jié)構(gòu)中無強極性基團,電性能穩(wěn)定,可在 廣泛的溫度及頻率范圍內(nèi)保持良好的電性能。其介電常數(shù)和介電損耗角正切是工程塑料中
小的,且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度及頻率數(shù)的影響。其體積電阻率是工程塑料中高的。PPE的優(yōu)異電性能使其廣泛應用于生產(chǎn)電器產(chǎn)品,尤其是耐高壓的部件,如彩電的行輸出變壓器( FBT)等。
2.良好的機械性能及熱性能:PPE子鏈中,含有大量的芳香環(huán)結(jié)構(gòu),分子鏈感性較強。
樹脂的機械強度較高,耐蠕變性優(yōu)良,溫度變化影響甚小。PPE具有較高的耐熱性,玻璃化溫度高達211℃,熔點268℃。
3.優(yōu)異的耐水性:PPE為非結(jié)晶性樹脂,在通常的溫度范圍,分子運動少,主鏈中無 大的極性基團,偶極矩不發(fā)生分極,耐水性非常好,是工程塑料中吸水率低的品種。在熱水中長時間浸泡其物理性能仍有很少下降。
4.阻燃性良好,具有自熄性:PPE的氧指數(shù)29,為自熄材料,而高抗沖擊性聚乙烯的氧指數(shù)17為易燃性材料,二者合一是具中等程度的可燃性,制造阻燃等級PPE時,不需要添加鹵素的阻燃劑,加入含磷類阻燃劑即可達到UL94標準,減少對環(huán)境的污染。
5.收縮率低,尺寸穩(wěn)定性好;無毒,密度小。
6.耐介質(zhì)性和耐光性:PPE對酸、堿和洗滌劑等基本不受腐蝕,在受力的情況下,礦 物油及酮類、酯類溶劑會產(chǎn)生應力開裂;對有機溶劑如脂肪烴、鹵代脂肪烴和芳香烴等會使之融漲和溶解。PPE弱點是耐光性差,長時間在陽光或熒光燈下使用產(chǎn)生變色,顏色發(fā)黃,原因是紫外線能使芳香醚的鏈結(jié)合分裂所致。而如何改善PPE的耐光性成為一個課題。
三、聚醚(PPE)成型工藝
PPE可通過注塑、擠出等工藝加工成各種制品:
1.注塑:柱塞式或螺桿式注塑機都能加工PPE。一般采用螺桿式注塑機,要求長徑比大于15:1,壓縮比1.7 ~4.0(一般采用2.5~3.5)。
2.擠出:PPE能在擠出機上加工成管、片、棒、塊等。采用排氣式、長徑比大的擠出機更好,螺桿長徑比為24:1,壓縮比為2.5~3.5,漸變式,等距不等深,計量段有適當?shù)纳疃?。應有較長的口模平直部分,擠出牽引時應考慮其物料凝結(jié)溫度較高的特點。
3.壓模成型:10%~18%PPE的溶液浸泡溶液的玻璃布,可按熱固性塑料的層壓工藝條件進行壓制。玻璃化布含膠量控制在35%±5%,烘干溫度為70~110℃。
4.模壓工藝:模溫升至250℃時保持溫度5min,壓力為6MPa,連續(xù)升溫至300℃,保溫1h,然后自然冷卻至180℃,通冷水冷卻至室溫,脫模。另外,PPE還可以薄膜成型和二次加工。
四、聚醚PPE的應用 PPE的性能決定了其應用的領(lǐng)域和使用的范圍: 1)MPPE密度小,容易加工,熱變形溫度在90-175℃,有不同規(guī)格的商品,尺寸穩(wěn)定性好,適用于制造辦公設(shè)備、家用電器、計算機等箱體、底盤及精密部件。 2)MPPE的介電常數(shù)及介質(zhì)損耗角正切在五大通用工程塑料中低,即絕緣性好,并且耐熱性好,適用于電氣工業(yè)。宜于制作用在潮濕而有載荷條件下的電絕緣部件,如線圈骨架、管座、控制軸、變壓器屏蔽套、繼電器盒、絕緣支柱等。 3)MPPE的耐水及耐熱水性好,適用于制造水表、水泵。紡織廠用的紗管需耐蒸煮,用MPPE制的紗管使用壽命長。 4)MPPE的介電常數(shù)及介質(zhì)損耗角正切在工程塑料中為不受溫度及周波數(shù)影響者,并且耐熱性及尺寸穩(wěn)定性好,適用于電子工業(yè)。 5)由于電子工業(yè)及通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,手機、便攜式電腦、高性能照相機、攝像機等都需要鋰離子電池,因此鋰離子電池市場大有發(fā)展前景,鋰離子電池用有機電解液的包裝材料過去用ABS或PC,近國外開發(fā)出電池用的MPPE,其性能優(yōu)于前兩者。 6)MPPE在汽車工業(yè)有廣泛用途,如儀表盤、防護杠等,PPE與PA合金,尤其是高耐沖擊性能的規(guī)格品種用于外裝部件發(fā)展比較快。 7)在化工方面改性聚醚可用來制造耐腐蝕設(shè)備,其耐水解性尤其好,還耐酸、堿、便溶于芳香烴和氯化烴中。 8)用于醫(yī)療器械,可在熱水貯槽和排風機混合填料閥中代替不銹鋼和其他金屬。
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