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聚苯硫醚

  产品牌号: PPS-LM-1140
  产品特性: 注塑
  产品品牌:
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    产品详细介绍
    聚苯硫醚,全称为聚亚苯基硫醚,英文名称为Polyphenylene sulfide,简称PPS(以下称聚苯硫醚或称PPS)。聚苯硫醚的分子结构比较简单,分子主链由苯环和硫原子交替排列,大量的苯环赋予聚苯硫醚以刚性,大量的硫醚键又提供柔顺性。分子结构对称,易于结晶,无极性,电性能好,不吸水。  


聚苯硫醚是美国菲利普公司于1971年首先实现工业化生产的,其次为日本的东丽公司,其他一些生产厂家也主要集中在美国和日本,西欧各国现在均不生产聚苯硫醚。我国的天津合成材料研究所、广州化学试剂二厂、四川自贡化学试剂厂、河北工学院化工系及广州化工研究所等单位曾有少量生产,目前只有自贡和成都的厂家生产,到2000年,世界聚苯硫醚的产量可达到5万t/a。聚苯硫醚的最大需求为日本占33%,北美占32%,西欧占19%,亚太占16%。


聚苯硫醚的突出性能有:良好的耐热性能,可在180~220℃温度范围内使用;耐腐蚀性接近聚四氟乙烯;电性能优异;机械性能优异;阻燃性能好。


聚苯硫醚的不足之处有:价格太高,在耐高温塑料中属于低价位,但比通用工程塑料高许多;韧性差,性脆;中粘度不稳定。纯聚苯硫醚因性能脆而很少单独使用,应用的聚苯硫醚多为其改性能品种。具体有:40%玻璃纤维增强聚苯硫醚(R-4),无机填充聚苯硫醚(R-8),碳纤维增强聚苯硫醚(G-6)等。聚苯硫醚的发展速度很快,预计它将成为第六大工程塑料。


聚苯硫醚的特性与应用


一 、特性


(1)一般性能: 聚苯硫醚为一种外观白色、高结晶度、硬而脆的聚合物,纯聚苯硫醚的相对密度为1.3,但改性后会增大。聚苯硫醚有吸水率极小,一般只有0.03%左右。聚苯硫醚的阻燃性好,其氧指数高达44%以上;与其他塑料相比,它在塑料中属于高阻燃材料(纯PVC的氧指数为47%、PSF为30%、PA66为29%、MPPO 为28%,PC为25%)。


(2)机械性能: 纯聚苯硫醚的机械性能不高,尤其冲击强度比较低。以玻璃纤维增强后会大幅度提高冲击强度,由27J/m增大到76J/m,增大3倍;拉伸强度由6Mpa增大到137Mpa,增大1倍。聚苯硫醚的刚性很高,在工程塑料中少见。纯聚苯硫醚的弯曲模量可达3.8Gpa,无机填充改性后可达到12.6Gpa,增大5倍之多。而以刚性著称的PPO仅为2.55Gpa,PC仅为2.1Gpa。


聚苯硫醚在负荷下的耐蠕变性好,硬度高;耐磨性高,其1000转时的磨耗量仅为0.04g,填充F4及二硫化钼后还会进一步得到改善;聚苯硫醚还具有一定的自润性。聚苯硫醚的机械性能对温度的敏感性能小(3)热学性能: 聚苯硫醚具有优异的热性能,短期可耐260℃,并可在200~240℃下长期使用;其耐热性与PI相当,仅次于F4塑料,这在热固性塑料中也不多见。


(4)电学性能:聚苯硫醚的电性能十分突出,与其他工程塑料相比,其介电常数和介电损耗角正切值都比较低,并且在较大的频率、温度及温度范围内变化不大;聚苯硫醚的耐电弧好,可与热固性塑料媲美。聚苯硫醚常用于电器绝缘材料,其用量可占30%左右。


(5)环境性能:聚苯硫醚的最大特点之一为耐化学腐蚀性好,其化学稳定性能仅次于F4;聚苯硫醚的耐辐射性好。


二、应用范围


(1)汽车工业:聚苯硫醚用于汽车工业占45%左右,主要用于汽车功能件;如可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮,气动信号调解器等。油箱传感器一般也用聚苯硫醚制作。


(2)电子电器:聚苯硫醚用于电子电器工业可占30%,它适合于环境温度高于200℃的高温电器元件;可制造发电机和发动机上的点涮、电涮托架、启动器线圈、屏蔽罩及叶片等;在电视机上,可用于高电压外壳及插座、接线柱及端子板等;在电子工业、制造变压器、阻流圈及继电器的骨架和壳体,集成电路载体;利用高频性能,制造H级绕线架和微调电容器等。


(3)机械工业:用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料,具体有泵体、阀门、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮等。


(4) 家电:微波炉三脚架,电吹风叶片等。


聚苯硫醚的成型加工


一.加工特性


树脂厂商提供的聚苯硫醚为一种相对质量比较低(4000~5000)、结晶度较高(75%)的白色粉末,这种纯聚苯硫醚无法直接塑化成型,只能用于喷涂。用于塑化成型的聚苯硫醚,必须进行交联改性处理,使熔体的粘度上升。一般交联后的熔融指数达到10~20为宜;进行玻璃纤维增强聚苯硫醚的熔融指数可大一些,但不能大于200。


聚苯硫醚的交联方法有热交联和化学交联两种,目前以热交联为主。热交联的交联温度为150~350℃,低于150℃不发生交联,高于350℃发生高度交联,反而导致加工困难。


化学交联需要加入交联促进剂,具体的品种有氧化锌、氧化铅、氧化镁、氧化钴等以及酚类化合物,六甲氧基甲基三聚氰酰胺、过氧化氢、碱金属或碱土金属的次氯酸盐等。


聚苯硫醚虽有交联,但流动性下降不多;因此,废料可重复使用三次;聚苯硫醚本身具有脱模性,可不必加入脱模剂;聚苯硫醚经过热处理可提高结晶度及热变形温度,后处理的条件为:温度204℃,时间30min。


二.加工方法


(1)注塑:可采用通用注塑机,玻璃纤维增强聚苯硫醚的熔融指数以50为宜。注塑的工艺条件为:料筒温度,纯聚苯硫醚为280~330℃,40%GF聚苯硫醚为300 -350℃;喷嘴温度,纯聚苯硫醚为305℃,40%GF聚苯硫醚为330℃;模具温度120-180℃;注塑压力,50-130 MPA。


(2)挤出:采用排气式挤出机,工艺为:加料段温度小于200℃;料筒温度300-340℃,连接体温度320-340℃,口模温度300-320℃。


(3)模压成型:适合大型制品,采用两次压缩,先冷却,后热压。热压的预热温度纯聚苯硫醚为360℃左右15min,GF聚苯硫醚为380℃左右20min;模压压力为10~30Mpa,冷却到150℃脱模。


(4)喷涂成型:采用悬浮喷涂法和悬浮喷涂与干粉热喷混合法,都是将聚苯硫醚喷涂到金属表面,再经过塑化、淬火处理而得到涂层;聚苯硫醚的涂层处理温度在300℃以上,保温30min。



 


    产品物性表

测试标准
产品数据
单位
  密度
ASTM D792
1.70
g/cm3
  收缩率
ASTM D955
0.2
In./in
  拉伸强度
ASTM D638
150
MPa
  断裂伸长率
ASTM D638
1.0
%
  弯曲强度
ASTM D790
210
MPa
  弯曲模量
ASTM D790
GPa
  缺口冲击强度
ASTM D256
10
KJ/m2
  热变形温度
ASTM D648
260
℃(1.8MPa)
  阻燃性能
UL94
V0


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