PPS A310 日本東麗
特性備注:準類型:玻璃纖維+礦物填充。
重要參數(shù):密度:1.96 g/cm3吸水率:0.02 %缺口沖擊強度:90 拉伸強度:140 MPa彎曲強度:200 MPa。
英文名稱:Phenylene sulfide
聚硫醚是一種半結晶材料,具有極好的耐高溫、耐化學品、流動性、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纖維和填料以用于注塑。
化學和性能
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行空氣熟化,得到部分枝化的高粘度材料,共性質適合進行熱塑塑料加工。
各個公司已有辦法免除這個熟化期,并使材料具有普通線性PPS結構?,F(xiàn)在市場上有兩種形式的PPS:一種的特點是具有部分枝化結構;另一種相對來說更具有線性的PPS結構。后一種產品具有更好的機械強度和更高的熔體穩(wěn)定性。
由于PPS熔融粘度低,因而可以負載高達70%的各種填料和增強劑。不同的填料用量改變材料的強度、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,能短期內經(jīng)受住500°F的考驗。在1.82MPa的負荷下,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力。
由于 PPS的化學結構中有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,其阻燃性能不會受到影響。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環(huán)境:在低于400°F時,已知的溶劑都不能溶解它。
然而,PPS不能長期用于氧化性的酸中,如熱硝酸。此外,PPS不吸收水分,這一點與尼龍、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,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)部件設計和PPS的混合料而定. PPS的高流動率,可以填充長而薄的部分。
加工前,材料應在脫水干燥箱中干燥3—4個小時,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個小時,溫度為300—350°F。未徹底烘干的PPS不會影響部件的均一性,但在加工過程中會引起麻煩。在注塑機桶內,集結在混合料的填料上的水分變成蒸汽,致使注塑機的噴嘴流淌。
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。測得模具溫度在275—325T之間,材料才能結晶。低于這個范圍,部件可能是,也可能不是結晶態(tài)的。如果部件不是完全結晶態(tài)的,把它放在比原模具溫度高的溫度下使用,部件將開始結晶。
部件出模后會收縮,這不是所希望的。即使一個部件僅用于不受高熱的化工過程,高模溫也很重要,因為高模溫下加工出來的部件表面光滑,是“富樹脂”的。而對一個冷模塑的部件來說,其中的填料會趨向移向表面,而易受化學物質的攻擊。模具受高剪應力的部分應使用淬火鋼,這是因為混合料內填料含量高,而填料具有磨損性。
應用
因為PPS材料有高熱變形溫度(HDT)和阻燃性能,并能充填長而薄的截面,它的首要用途就是制造電氣連接件和電氣元件。對于一個電氣連接件來說,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)接加工方法是關鍵。隨著新團結方法的使用,如紅外固結和汽相固結,材料所要經(jīng)受的實際溫度高達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較長的距離,填充更薄的截面。一個連接件的間隔(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。流動計百好的材料(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展。
汽車工業(yè)是PPS的一個新市場。PPS用作汽車發(fā)動機傳感器和鹵素燈座.但還沒有用作主要部件。現(xiàn)在發(fā)動機艙正在變小,而對發(fā)動機性能要求卻越來越高。今后五年內,汽車發(fā)動機罩下的溫度將會高達340°F,到九十年代中期.會達到400°F以上。隨著發(fā)動機溫度提高,與機油、燃料(汽油和甲醇)、防凍劑、傳導液、剎車液等接觸,對常用于機罩下的塑料來說是十分重要的問題。 PPS具有抗化學和耐高熱的優(yōu)點.正在被考慮用于燃料系統(tǒng)、導管和閥套。
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PPS。這些牌號的材料可以耐鹵素燈高于400°F的溫度。而且同向熱膨脹性低,使燈在較寬的溫度范圍內保持聚焦。PPS常被用作絕緣體(見上表)。然而,隨著一系列從抗靜電到導電的PPS牌號的開發(fā),許多問題也迎刃而解。例如,用作輸送可燃性流體的化學泵能聚集靜電荷,能產生火花,引起爆炸??轨o電級PPS比普通級PPS具有更低的表面和體積電阻率,因此,用這種牌號的PPS做泵的 外殼可以接地以防止發(fā)生這類事故。
導電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:柴油機燃料過濾器的預熱,汽車外鏡除霜,泵體自熱。PPS器具市場包括小型開關。加熱器內殼、電機后罩、電刷架。使用PPS是利用它的高耐熱性和良好的電性能。PPS的耐化學性是它用于工業(yè)和機械市場的主要原因,這包括化學泵(內殼和外殼)、閥門、管道配件、油田用部件和塔器填料。