一文看懂PPS的加工改性 | 江苏鼎启忠华新材料科技有限公司

聚苯硫醚(PPS)是近几年发展起来的一种重要工程热塑性塑料。拥有极好的热稳定性,化学稳定性和尺寸稳定性,具有好的电性能。并且,PPS具有其他工程塑料无法比拟的流动性能,并能被填充高达70%的增强材料及其他填料。

 

PPS的加工

由于PPS具有良好的流动性能,他可采用注射、挤压、压制等方法加工成型,而注射成型又为主要成型方法,因为PPS具有良好的加工流动性,故他可成型为长而薄的各种结构复杂的制品。

  1. 加工前预处理

PPS在注射成型加工前需干燥处理,干燥温度控制住150℃左右,干燥时间3-4h,没有完全干燥的PPS在成型时,水份在受热时挥发,水汽聚集在料筒内,在喷嘴处,易发生“流涎”现象,甚至充不满型腔,使制品有银纹、气泡等现象发生。

  1. 工艺温度的设定

PPS可用普通螺杆注塑机加工,料筒温度控制在315-360℃之间,喷嘴处温度应略低于均化段温度。为使制品获得良好的尺寸稳定性,控制好模具温度是关键。PPS在135-163℃之间易于结晶,模具温度在135℃以下时,制件为半结晶或非结晶制品。若制品使用温度高于成型温度,则PPS会继续结晶,引起制品收缩;在较低温度的模具内加工成型的制品,若添加填料时,填料容易渗出表面,致使表面粗糙,无光泽。

  1. 注射压力

提高注射压力有助于制品成型,然而压力大小与制品结构,浇注系统的形状、尺寸、位置,注射的工艺条件以及PPS填料的性能有关。

  1. 制品的后处理

由于PPS为半结晶聚合物,其制品在成型后,能够缓慢结晶,使制品收缩。要进行热处理,热处理时间与制品厚度成正比,热处理温度在135-163℃之间,在甘油中退火,使PPS充分结晶。

 

PPS的改性

PPS有很多优异的特性,但也存在注塑时飞边多、制品韧性差等缺点。为了解决这些不足,可以进行改性处理,开发高性能的PPS改性材料。

  1. PPS共混增韧改性

(1)填充增强品级的增韧(改进耐冷热冲击性)

无机填料增强的PPS填充品级具有较高的尺寸精度、高刚性、耐蠕变的特点,在汽车、机械零部件领域得到广泛应用。但玻纤增强PPS和其它通用工程塑料相比较脆,缺少韧性,使其应用受到限制。为了提高玻纤增强PPS的韧性,往往使用聚合物合金的方法。例如,PPS与弹性体的合金,既不损失PPS本身的特性又增加了韧性。

(2) 非增强品级的增韧(超高冲击PPS)

非增强品级的增韧也是通过PPS和弹性体的合金来实现的。PPS的玻璃化转化温度为100℃,因此它的低温韧性很差,不适用作低温环境下仍需高韧性的结构材料。PPS经过弹性体改性后,能使PPS材料在常温和低温下都有较高的韧性,也大大拓宽了PPS的应用领域。

  1. PA共混改性PPS

PPS与PA共混改性,可以显著提高产品的抗冲击强度,二者可以在较高温度下产生十分优良的熔混效果。

  1. PC共混改性PPS

PC共混改性PPS,可在很大程度上改善PPS的冲击强度、拉伸强度等力学性能,但阻燃性及电性能有所下降,使用中要有所重视。

  1. PSF共混改性PPS

PSF树脂具有良好的力学性能、介电性能、化学稳定性和耐热性,但PSF熔融时粘度较大,给成型加工带来一定的困难。PSF与PPS共混,可以降低粘度,改善加工性能,所得材料可用于制造齿轮、轴承、电器开关、绝缘罩及容器等方面。

  1. PTFE共混改性PPS

PPS/PTFE共混合金时优良的耐磨和低摩擦系数材料,特别适合制作轴承,以PPS为主的共混物比单纯的PPS有较高的韧性和耐腐蚀性。

  1. PEEK共混改性PPS

二者共混可改善PEEK的加工条件,降低PEEK的成本并提高PEEK的韧性,从而得到一种能综合PPS和PEEK优点的新型高性能复合材料。

  1. 聚酯共混改性PPS

用高分子量的线型聚酯与PPS共混改性,可得到耐热性、强度高的热塑性品种,可用于制造齿轮、轴承、电器开关和绝缘罩等。

  1. LCP共混改性PPS

近年来,由于特殊化学结构的液晶聚合物具有高强度、高模量、低粘度、易加工等诸多优异的特性,致使LCP一直是高分子领域的研究开发热点。PPS与LCP共混,可以得到PPS的增强复合材料。

 

PPS的应用

由于PPS有良好的耐热性,优良的机械性能,又有良好的化学稳定性和耐水性,故PPS制品在很多领域内被广泛应用。

  1. 电子、电气、电器工业的应用

PPS最先应用在电气连接件和电气零件方面,是由于PPS有很高的热变形温度,较好的阻燃性,且能够成型加工长而薄的制件。

  1. 汽车工业上的应用

近年来,PPS部件在汽车工业上应用越来越多,如发动机的传感器和卤化灯插座。由于PPS有较好的化学稳定性和热稳定性,刚好满足发动机温度较高的要求,可作为燃料系统的外壳、管线、接头、阀门等部件。

  1. 光学制品

用于制作头灯、雾灯和反光镜等反光镜面。

  1. 抗静电制品的应用

一般的PPS是用作绝缘材料。但近些年来,无论是抗静电还是导电的各种用途的PPS已都有所应用,如,抗静电的PPS用于化学泵可以有效避免由于输送易燃易爆流体产生爆炸事故的发生。

  1. 器具上的应用

由于PPS有很高的耐热和良好的电性能,可用作小型开关,加热器的内壳体,电动门铃,刷子把等。

  1. 其他用途

由于PPS有良好的化学稳定性,他在机械工业有广泛的应用,如,化学泵的泵体和内部零件,阀门,管路配件,油田中使用的一些零部件,化学塔体的内衬等。