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PPS物理力学性能
作者:张家港金穗高纤纺织有限公司   日期:2017/10/16 9:58:20  人气:210

 

  聚苯硫醚英文名称Polyphenylenesulfide,简称PPS,是一种新型的工程塑料,在美国于1973年才开始工业化生产。近年发展得很快,已成为继尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、热塑性聚酯(PET和PBT)及聚苯醚(PPO)之后的第六大工程塑料和第一大特种工程塑料。
  产品分为两类:一类是支链型热塑性聚合物,粘度较高。另一类是热固性聚合物,固化前具有线性分子结构,固化后加热充分也软化到一定程度。下面主要介绍热塑性PPS。
  PPS树脂是分子主链上具有苯硫基的高聚物,由于其结构为苯环与硫交替连接,分子链具有很大的刚性及规整性,因而PPS为结晶性聚合物,具有很多优异性能,如耐热性、刚性、阻燃性及电绝缘性。硫原子上的孤对电子使得PPS与玻璃纤维、无机填料及金属具有良好的亲和性,易于制成各种增强复合物及合金材料。
  PPS的性能
  1、物理力学性能
  PPS是一种白色、结晶度高的聚合物,密度为1.34。其力学性能优良、拉伸强度和弯曲强度优于PA、PC、PBT等,具有极高的刚性和抗蠕变性,但其脆性较大,缺口冲击强度较低,低于PA、PC、PBT高于POM。加入玻璃纤维增强后其力学性能更优。PPS属惰性物质,无毒。
  2、热性能
  由于PPS为结晶性聚合物,最高结晶度可达65%,其结晶温度为127℃,熔点为286℃,热变形温度260℃,在空气中430-460℃以上才分解,热稳定性远超出PA、PBT、POM等工程塑料,长期使用温度在热塑性塑料最高,可达220-240℃。PPS还是具有良好的绝热性和阻燃性,其临界氧指数与PVC相当,可达47%,无需加入阻燃剂,PPS可达到UL94-V0级水平。
  3、电性能
  PPS的分子结构对称,无极性,吸水性低,故其电绝缘性十分优良,与其他工程塑料相比,其介电常数小,耐电弧性相当于热固性塑料,在高温、高湿、变频等条件下,PPS还能保持优良的电绝缘性。加入导电填料,可制得导电性PPS复合材料,用于防静电及电磁屏蔽。
  4、耐化学性
  由于PPS具有较高的结晶度,故其具有优良的耐化学药品性,在200℃以下不溶于任何有机溶剂,除强氧化性酸外,可经受各类酸、碱、盐的侵蚀,在高温下经各种化学药品长期浸泡后,还保持较高的强度,仅次于聚四氟乙烯。PPS还具有良好的耐候性和耐射性。
  5、加工性能
  1)吸水性
  PPS的吸水性较低,只有0.02%。
  2)流动性
  PPS的流动性较好,可加工薄壁制品,其流动性根据PPS的品种、规格而不同,线性PPS比支化交联PPS的流动性高,随温度升高,物料的流动性增加,但温度过高或物料在机筒内停留时间过长,物料会发生部分交联,导致流动降低。
  3)结晶性
  PPS为结晶性聚合物,其结晶度随成型时的冷却温度及速率而变,冷却速度越快,其结晶度越低。而结晶度大小又对其强度、耐热性、耐候性、尺寸稳定性都有较大影响。随结晶度增加,制品的热变温度提高,刚性、表面光洁度、表面硬收缩率等增加,尺寸稳定性也增加。
  4)热稳定性
  PPS在高温下时间长会发生部分氧化交联反应,导致物料的流动性降低,色泽变深,影响制品的质量和性能。此外,PPS对金属有较强的粘附性,要防止物料在机筒内固化。
  5)收缩性
  对于结晶性塑料,在成型加工时,结晶度随模具温度增加而增大,而结晶度增大,收缩率也增加,故收缩率随模具温度而增大。通常PPS的收缩率都较小,但与流动方向垂直的收缩率大于流动方向的2-4倍。产品厚度、形状、注射速度也会对收缩率须影响。
  6)二次加工
  PPS制品可以切削、攻丝等机械加工和超声波焊接、粘合剂接等加工。
  成型准备
  传统的注塑机均可用于PPS成型,推荐使用适合于玻璃纤维/矿物质填充材料的,具有一定耐磨损性能的料筒,螺杆,模具。
  一般情况下可以使用开式喷嘴,为了成型高精密的部件,也可以使用闭式喷嘴。
  预备干燥,虽然PPS在潮湿环境下吸收水分非常少,但是要得到高品质的产品,预备干燥是必需的。请参考以下的干燥条件:
  120℃:4~6小时
  130℃:3~5小时
  140℃:2~3小时
  干燥温度过高,或者时间过长,可能导致原料颜色改变,或者流动性的变化。


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