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增強聚苯硫醚

  產品牌號: PPS-LM-1140
  產品特性: 在負荷下的耐蠕變性好,硬度高;耐磨性高,耐化學腐蝕性好
  產品品牌:
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    產品詳細介紹
增強聚苯硫醚,全稱為聚亞苯基硫醚,英文名稱為Polyphenylene sulfide,簡稱PPS(以下稱增強聚苯硫醚或稱PPS)。增強聚苯硫醚的分子結構比較簡單,分子主鏈由苯環和硫原子交替排列,大量的苯環賦予增強聚苯硫醚以剛性,大量的硫醚鍵又提供柔順性。分子結構對稱,易于結晶,無極性,電性能好,不吸水。

       增強聚苯硫醚是美國菲利普公司于1971年首先實現工業化生產的,其次為日本的東麗公司,其他一些生產廠家也主要集中在美國和日本,西歐各國現在均不生產增強聚苯硫醚。我國的天津合成材料研究所、廣州化學試劑二廠、四川自貢化學試劑廠、河北工學院化工系及廣州化工研究所等單位曾有少量生產,目前只有自貢和成都的廠家生產,到2000年,世界增強聚苯硫醚的產量可達到5萬t/a。增強聚苯硫醚的最大需求為日本占33%,北美占32%,西歐占19%,亞太占16%。


增強聚苯硫醚的突出性能有:良好的耐熱性能,可在180~220℃溫度范圍內使用;耐腐蝕性接近聚四氟乙烯;電性能優異;機械性能優異;阻燃性能好。


增強聚苯硫醚的不足之處有:價格太高,在耐高溫塑料中屬于低價位,但比通用工程塑料高許多;韌性差,性脆;中粘度不穩定。純增強聚苯硫醚因性能脆而很少單獨使用,應用的增強聚苯硫醚多為其改性能品種。具體有:40%玻璃纖維增強增強聚苯硫醚(R-4),無機填充增強聚苯硫醚(R-8),碳纖維增強增強聚苯硫醚(G-6)等。增強聚苯硫醚的發展速度很快,預計它將成為第六大工程塑料。


增強聚苯硫醚的特性與應用


一 、特性


(1)一般性能: 增強聚苯硫醚為一種外觀白色、高結晶度、硬而脆的聚合物,純增強聚苯硫醚的相對密度為1.3,但改性后會增大。增強聚苯硫醚有吸水率極小,一般只有0.03%左右。增強聚苯硫醚的阻燃性好,其氧指數高達44%以上;與其他塑料相比,它在塑料中屬于高阻燃材料(純PVC的氧指數為47%、PSF為30%、PA66為29%、MPPO 為28%,PC為25%)。


(2)機械性能: 純增強聚苯硫醚的機械性能不高,尤其沖擊強度比較低。以玻璃纖維增強后會大幅度提高沖擊強度,由27J/m增大到76J/m,增大3倍;拉伸強度由6Mpa增大到137Mpa,增大1倍。增強聚苯硫醚的剛性很高,在工程塑料中少見。純增強聚苯硫醚的彎曲模量可達3.8Gpa,無機填充改性后可達到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。


增強聚苯硫醚在負荷下的耐蠕變性好,硬度高;耐磨性高,其1000轉時的磨耗量僅為0.04g,填充F4及二硫化鉬后還會進一步得到改善;增強聚苯硫醚還具有一定的自潤性。增強聚苯硫醚的機械性能對溫度的敏感性能。3)熱學性能: 增強聚苯硫醚具有優異的熱性能,短期可耐260℃,并可在200~240℃下長期使用;其耐熱性與PI相當,僅次于F4塑料,這在熱固性塑料中也不多見。


(4)電學性能:增強聚苯硫醚的電性能十分突出,與其他工程塑料相比,其介電常數和介電損耗角正切值都比較低,并且在較大的頻率、溫度及溫度范圍內變化不大;增強聚苯硫醚的耐電弧好,可與熱固性塑料媲美。增強聚苯硫醚常用于電器絕緣材料,其用量可占30%左右。


(5)環境性能:增強聚苯硫醚的最大特點之一為耐化學腐蝕性好,其化學穩定性能僅次于F4;增強聚苯硫醚的耐輻射性好。


二、應用范圍


(1)汽車工業:增強聚苯硫醚用于汽車工業占45%左右,主要用于汽車功能件;如可代替金屬制作排氣筒循環閥及水泵葉輪,氣動信號調解器等。油箱傳感器一般也用增強聚苯硫醚制作。


(2)電子電器:增強聚苯硫醚用于電子電器工業可占30%,它適合于環境溫度高于200℃的高溫電器元件;可制造發電機和發動機上的點涮、電涮托架、啟動器線圈、屏蔽罩及葉片等;在電視機上,可用于高電壓外殼及插座、接線柱及端子板等;在電子工業、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級繞線架和微調電容器等。


(3)機械工業:用于殼體、結構件、耐磨件及密封材料,具體有泵體、閥門、軸承、軸承支架、活塞環及齒輪等。


(4) 家電:微波爐三腳架,電吹風葉片等。


增強聚苯硫醚的成型加工


一.加工特性


樹脂廠商提供的增強聚苯硫醚為一種相對質量比較低(4000~5000)、結晶度較高(75%)的白色粉末,這種純增強聚苯硫醚無法直接塑化成型,只能用于噴涂。用于塑化成型的增強聚苯硫醚,必須進行交聯改性處理,使熔體的粘度上升。一般交聯后的熔融指數達到10~20為宜;進行玻璃纖維增強增強聚苯硫醚的熔融指數可大一些,但不能大于200。


增強聚苯硫醚的交聯方法有熱交聯和化學交聯兩種,目前以熱交聯為主。熱交聯的交聯溫度為150~350℃,低于150℃不發生交聯,高于350℃發生高度交聯,反而導致加工困難。


化學交聯需要加入交聯促進劑,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、過氧化氫、堿金屬或堿土金屬的次氯酸鹽等。


增強聚苯硫醚雖有交聯,但流動性下降不多;因此,廢料可重復使用三次;增強聚苯硫醚本身具有脫模性,可不必加入脫模劑;增強聚苯硫醚經過熱處理可提高結晶度及熱變形溫度,后處理的條件為:溫度204℃,時間30min。


二.加工方法


(1)注塑:可采用通用注塑機,玻璃纖維增強增強聚苯硫醚的熔融指數以50為宜。注塑的工藝條件為:料筒溫度,純增強聚苯硫醚為280~330℃,40%GF增強聚苯硫醚為300 -350℃;噴嘴溫度,純增強聚苯硫醚為305℃,40%GF增強聚苯硫醚為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,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。熱壓的預熱溫度純增強聚苯硫醚為360℃左右15min,GF增強聚苯硫醚為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,都是將增強聚苯硫醚噴涂到金屬表面,再經過塑化、淬火處理而得到涂層;增強聚苯硫醚的涂層處理溫度在300℃以上,保溫30min。



 


    產品物性表

測試標準
產品數據
單位
  密度
ASTM D792
1.70
g/cm3
  收縮率
ASTM D955
0.2
In./in
  拉伸強度
ASTM D638
150
MPa
  斷裂伸長率
ASTM D638
1.0
%
  彎曲強度
ASTM D790
210
MPa
  彎曲模量
ASTM D790
GPa
  缺口沖擊強度
ASTM D256
10
KJ/m2
  熱變形溫度
ASTM D648
260
℃(1.8MPa)
  阻燃性能
UL94
V0


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