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PPS聚苯硫醚的成型與應(yīng)用
日期：2025-12-16 10:31
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摘要：
| PPS聚苯硫醚的成型與應(yīng)用 |
| 近年來(lái)，熱成型樹(shù)脂在大型薄壁制件的成型加工方面顯露出越來(lái)越強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，一些制造商開(kāi)始紛紛選擇熱成型樹(shù)脂用以替代金屬或避免使用成本高昂的注塑成型加工法。 熱成型工藝已經(jīng)成為能夠挑戰(zhàn)傳統(tǒng)注塑成型工藝的新方法。在要求苛刻的加工場(chǎng)合（如生產(chǎn)具有高耐熱性和耐化學(xué)品性能的制件）中具有更大的優(yōu)勢(shì)。為更好地滿(mǎn)足熱成型技術(shù)的應(yīng)用要求，加工商不斷尋找高性能的熱成型樹(shù)脂，新出現(xiàn)的熱成型級(jí)PPS樹(shù)脂便以?xún)?yōu)異的綜合性能打開(kāi)了廣闊的市場(chǎng)空間。 性能** 與大多數(shù)聚合物不同，PPS由于吸水率極低，因此能夠直接進(jìn)行熱成型而無(wú)需預(yù)干燥。與其他類(lèi)似的工程樹(shù)脂相比，PPS的密度更小，這意味著其單位體積成本更低。例如含氟聚合物密度達(dá)到1.8～1.9，而純PPS和抗沖擊改性PPS的密度分別為1.35和1.24。 標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別的PPS具有阻燃性，其阻燃級(jí)別為UL94V-0級(jí)，通常在燃燒時(shí)只釋放出少量的煙。又由于PPS的抗蠕變性強(qiáng)和熱膨脹系數(shù)低，因此PPS在應(yīng)用過(guò)程中具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。 PPS還具有很強(qiáng)的耐化學(xué)溶劑（包括酸、堿、漂白劑、汽車(chē)?yán)鋬鲆旱龋┬院蛢?yōu)良的耐水解性能。例如，經(jīng)過(guò)持續(xù)5000h浸漬試驗(yàn)，表明PPS在不同油料中具有很高的穩(wěn)定性。PPS能夠使用常規(guī)方法進(jìn)行****，可以承受1000℃水蒸氣循環(huán)**和劑量達(dá)到1500kGy的輻射**，比大多數(shù)材料具有更強(qiáng)的耐受力。不同級(jí)別與食物接觸的PPS都符合FDA（美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局）的規(guī)定，與水接觸的PPS符合USPClass VI的要求。 熱成型級(jí)PPS除具有良好的耐熱性和耐化學(xué)品性能以外，還具有較低的負(fù)荷蠕變性、高強(qiáng)度重量比以及優(yōu)良的耐磨性。該樹(shù)脂由線(xiàn)性PPS構(gòu)成，在分子量高的情況下具有較好的熔體彈性。具有支鏈的PPS往往呈脆性，而線(xiàn)性PPS具有更好的染色性、強(qiáng)度、韌性和純度，更容易擠出成型為片材或卷材。從熱量觀點(diǎn)來(lái)看，線(xiàn)性PPS也優(yōu)于其他一些相關(guān)的工程樹(shù)脂。例如，線(xiàn)性PPS的熔融溫度為285℃，能夠短時(shí)間承受270℃的高溫。 應(yīng)用廣泛 目前，PPS已有多種類(lèi)型可供加工商選擇，片材和卷材級(jí)PPS有純凈、玻纖增強(qiáng)以及抗沖擊改性幾種類(lèi)型，其厚度從0.01～0.25in(lin=25.4mm)不等，寬度*高可達(dá)50in。用純PPS能夠制成尺寸更大的制件，如5ft×9ft（1ft=30.48cm）的PPS板已經(jīng)面世。PPS片材能夠同聚酯復(fù)合并用玻纖進(jìn)行增強(qiáng)，如玻纖增強(qiáng)的PPS片材已經(jīng)能夠制成6in深的制件，而且提高了制件質(zhì)量的均一性。另外，運(yùn)用焊接棒可以將PPS進(jìn)行焊接以制成箱體或其他制件。2004年初，PPS開(kāi)始被制成片材和卷材，從此打開(kāi)了在化學(xué)、航空航天、交通和食品等領(lǐng)域的應(yīng)用之門(mén)。 PPS對(duì)多種化學(xué)品具有良好的惰性，因此能代替含氟聚合物而應(yīng)用于化學(xué)容器的生產(chǎn)。例如，用PPS制作大型鋼儲(chǔ)罐內(nèi)襯已成為市場(chǎng)的一種發(fā)展趨勢(shì)，纖維的加入使PPS能夠和鋼殼體內(nèi)表面更好的結(jié)合，整個(gè)PPS襯里都能夠進(jìn)行熱成型。 在航天領(lǐng)域，PPS可以用于飛機(jī)內(nèi)窗框的制作。如果采用注塑成型工藝，在成型過(guò)程中形成的接縫容易導(dǎo)致制件力學(xué)性能的下降。熱成型技術(shù)的應(yīng)用能夠使成型制件更大更薄，并且不會(huì)影響制件的力學(xué)性能。在飛機(jī)中的另一項(xiàng)應(yīng)用是采用熱成型級(jí)、填充30％玻纖的PPS板材以制造頂端儲(chǔ)藏箱，該裝置的一般尺寸為20in×30in×6in。熱成型控制面板采用15％玻纖增強(qiáng)的PPS以抵抗在集成裝置中產(chǎn)生的熱量。 火車(chē)和汽車(chē)制造商也在考慮選用PPS板材制造內(nèi)壁和門(mén)。因?yàn)樵谶@類(lèi)應(yīng)用中，要求材料必須具備高耐熱性并具有極低的發(fā)煙量，并且大型、薄壁制品難以通過(guò)注塑成型進(jìn)行生產(chǎn)。因此，熱成型級(jí)PPS板材便成為此應(yīng)用領(lǐng)域的新選擇。 熱成型級(jí)PPS也經(jīng)常代替鋁或不銹鋼用于制造烤箱的托盤(pán)。例如尺寸為20in×30in×1.5in并帶有翻卷邊結(jié)構(gòu)的PPS托盤(pán)能夠代替需要定期修整表面以去除毛邊的不銹鋼托盤(pán)來(lái)烘烤食物，并且使用這種PPS托盤(pán)不需要再對(duì)其表面進(jìn)行重新修整。 由于能夠承受高強(qiáng)度鹵素光產(chǎn)生的高熱，因此熱成型級(jí)PPS還可以用來(lái)制造照明設(shè)備的燈罩和配電板。此外，PPS還可以用于潔凈室排氣管襯里和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中拋光架的制造。 成型優(yōu)勢(shì) 由于PPS具有很高的流動(dòng)性，因此比其他一些聚合物更容易進(jìn)行精密成型。在加工一些PPS制件時(shí)，加工商也可以選擇真空成型或壓力成型。例如在真空成型中，PPS制件能夠設(shè)計(jì)比較尖的轉(zhuǎn)角，而不必要求額外增加壓力，盡管加工參數(shù)會(huì)隨著設(shè)備和制件而改變，PPS片材仍能在320～329℃的高溫范圍內(nèi)被均勻加熱，紅外線(xiàn)加熱則是*好的加熱方式。1/8in厚的PPS板在加工過(guò)程中無(wú)需冷卻系統(tǒng)，從加熱到冷卻只需要60～90s的時(shí)間，這與PC相當(dāng)，但比ABS或PVC所用的時(shí)間短。與ABS和HDPE相比，PPS可賦予制品更好的質(zhì)量均一性和外觀效果。 PPS可采用鋁模具進(jìn)行加工，而鋁模具成本要比傳統(tǒng)注塑成型所使用的不銹鋼模具的成本低很多。加工PPS的熱成型模具通常要先預(yù)熱至200℃，在幾個(gè)循環(huán)周期內(nèi)逐漸達(dá)到操作溫度并使制品完全成型。賓西法尼亞技術(shù)學(xué)院聚合物科學(xué)和塑料工程研究所對(duì)在陽(yáng)模上成型的含30％玻纖增強(qiáng)的1/8in厚的PPS（FortronPPS1130L0）板進(jìn)行了測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熱成型級(jí)PPS在加工過(guò)程中能夠保持良好的拉伸、彎曲以及抗沖擊性能。對(duì)成型樣品與未成型板材的屈服伸長(zhǎng)量進(jìn)行比較后可知，PPS在成型加工時(shí)的性能變化并不明顯，比起未成型板材，成型后的PPS板材的彎曲模量?jī)H降低了8％。 熱成型后，PPS制件可由帶硬質(zhì)合金刀頭的普通CNC設(shè)備進(jìn)行修整，并使用加工金屬或木材的刨床、車(chē)床、鋸子等進(jìn)行加工。此外，成型后的制品也可以采用各種熱、機(jī)械或粘合法進(jìn)行裝配，例如超聲焊接、鉚接以及用環(huán)氧樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯及其他粘合劑進(jìn)行粘接。PPS能夠使用各種傳統(tǒng)方法進(jìn)行印刷，如凹版印刷、柔板印刷、平板印刷、絲網(wǎng)印刷、數(shù)字印刷以及其他一些印刷方法，并且還可以進(jìn)行激光標(biāo)識(shí)。 |
