ПФС имеет симметричную жесткую основу и является частью кристаллического полимера, состоящего из повторяющихся паразамещенных бензольных колец и атомов серы.
Полифениленсульфид — это новый тип функциональных инженерных пластиков. Его молекулы содержат повторяющиеся структурные единицы п-фениленсульфида, а основная цепь молекулы содержит фениленсульфид. Его молекулярная масса составляет 10 000~50 000. Полифениленсульфид — это линейный или разветвленный полимер без кристаллической точки плавления. Это линейная структура до сшивания и термореактивная структура после сшивания. Он может быть размягчен до определенной степени при полном нагревании и охлаждении.
Полифениленсульфид поликонденсируется из сульфида натрия и дихлорбензола в сильном полярном растворителе. Методы производства включают метод Михаэля, метод самоконденсации п-галогенированного тиофената, метод поликонденсации ароматического полигалогенида и раствора сульфида щелочного металла и т. д.
Относительная плотность полифениленсульфида составляет 1,36, а смола представляет собой белый порошок или гранулы, твердые и хрупкие, с высокой кристалличностью и сильной вязкостью расплава. Полифениленсульфид имеет два типа молекулярной массы, низкомолекулярную и высокомолекулярную. Из-за высокого значения текучести расплава его трудно формовать напрямую, поэтому в дополнение к распылению, другие методы должны пройти определенную степень сшивания во время формования, и определенное количество стекловолокна или неорганической смолы для литья под давлением, формования и экструзионного формования должно быть смешано в набивке. Высокомолекулярный полифениленсульфид не нуждается в сшивании и может быть напрямую использован при обработке пластиковых изделий.
PPS имеет симметричную жесткую основу и является частью кристаллического полимера, состоящего из повторяющихся паразамещенных бензольных колец и атомов серы. PPS — это специальный инженерный пластик с высокими эксплуатационными характеристиками и высокой температурой плавления до 280 °C, который может заменять металлы. Он находится на вершине пирамиды производительности полимера, как показано на рисунке 1. По этой причине, основываясь на превосходных эксплуатационных характеристиках смолы PPS, он соответствует требованиям к материалам для сложных проектов по инженерным пластикам.
1.Характеристики высокоэффективных полифениленсульфидных смол
1. Высокопроизводительная смола PPS представляет собой кристаллический полимер с высокой твердостью. Содержание кристаллов составляет около 65%. Высокая скорость кристаллизации, хорошая текучесть и короткий цикл формования.
2. Отличная термостойкость. Его температура плавления может достигать 275~291°C, температура тепловой деформации составляет 135°C, а температура тепловой деформации после усиления стекловолокном может достигать 260°C. На воздухе и азоте начальная и размягчающая температура полифениленсульфида составляет около 400°C, он разлагается на воздухе при 700°C и все еще может сохранять 40% своего веса в инертном газе при 1000°C. Температура длительного использования составляет 200~240°C, а термостойкость газового барьера и термостойкость при длительном непрерывном использовании превосходят все современные инженерные пластики.
3. Он имеет хорошие механические свойства. Он имеет чрезвычайно высокую жесткость, высокую поверхностную твердость, малое снижение жесткости в условиях высокой влажности, а также имеет превосходное сопротивление ползучести, усталостную прочность и износостойкость. Его износостойкость может быть улучшена путем заполнения смазками, такими как фторкаучук и углеродное волокно. И значительно улучшена.
4. Он обладает превосходной коррозионной стойкостью и химической стойкостью. Помимо сильных окисляющих кислот (таких как концентрированная серная кислота, азотная кислота и т. д.), он также может выдерживать коррозию других кислот, щелочей и солей и нерастворим в любом органическом растворителе ниже 200 ° C. Его коррозионная стойкость почти эквивалентна стойкости политетрафторэтилена. Кроме того, PPS также обладает хорошей стойкостью к погодным условиям и радиации, и его эксплуатационные характеристики не будут зависеть от многократного сильного ультрафиолетового и гамма-излучения и нейтронного излучения.
5. Имеет низкую скорость поглощения воды (всего 0,008%) и масла. Малая усадка при формовании и коэффициент линейного расширения, продукт имеет стабильные размеры и небольшую деформацию, и может сохранять стабильность размеров даже в некоторых влажных, маслянистых и коррозионных газовых средах, поэтому его можно использовать для точного формования.
6. Отличные электрические свойства. Высокопроизводительная смола PPS имеет малое изменение объемного сопротивления при высокой температуре и высокой влажности, а ее диэлектрическая проницаемость мало изменяется с температурой и частотой. Кроме того, содержание ионных примесей низкое, и ее можно погружать в ванну с припоем при 260 ° C, поэтому она может выдерживать поверхностную пайку. Тепловой удар электронных компонентов, подходит для изделий с чрезвычайно высокими требованиями к электрическим характеристикам. Имеет высокое удельное сопротивление и низкие диэлектрические свойства.
7. Высокопроизводительная смола PPS имеет чрезвычайно низкую вязкость расплава и хорошую текучесть. Она легко смачивается и контактирует со стекловолокном, поэтому ее легко заполнять. Полученная из нее литьевая гранула, армированная стекловолокном или стекловолокном-неорганическим наполнителем, обладает высокой ударопрочностью, прочностью на изгиб и пластичностью.
8. Высококачественная смола PPS имеет очень высокую прочность сцепления со стеклом, алюминием, нержавеющей сталью и т. д. Прочность сцепления со стеклом даже выше, чем у стекла.
2. Обзор разновидностей конструкционных пластиков
Инженерный пластик - это вид пластика, который может выдерживать механическое напряжение в течение длительного времени в качестве конструкционного материала и может использоваться в широком диапазоне температур и в суровой химической и физической среде. По сравнению с обычными пластиками инженерные пластики обладают более превосходными механическими свойствами, электрическими свойствами, химической стойкостью, термостойкостью, износостойкостью, размерной стабильностью и т. д., а по сравнению с металлическими материалами они легкие и удобные для сложного проектирования изделий, имеют низкое потребление энергии при формовании и другие преимущества. Инженерные пластики широко используются в таких промышленных секторах, как электроника, строительство, автомобилестроение, машиностроение и аэрокосмическая промышленность. Инженерные пластики делятся на две категории: инженерные пластики общего назначения и инженерные пластики специального назначения в зависимости от количества, производительности и сферы применения.
Среди них к общеинженерным пластикам в основном относятся нейлон (ПА), поликарбонат (ПК), полиоксиметилен (ПОМ), полибутилентерефталат (ПБТ), полифениленоксид (ППО) и т. д. Полиметилметакрилат (ПММА) является быстрорастущей областью применения пластиков.
3. Применение высокоэффективной смолы PPS в конструкционных пластиках
Как конструкционный пластик, формовочные материалы на основе ПФС обладают многими превосходными свойствами и могут заменить металлы, термореактивные смолы и т. д., и по этой причине широко используются в различных областях.
(1) Применение на автозапчастях
Использование автозапчастей является наиболее широко используемой областью применения PPS в будущем. Как показано на рисунке 2, PPS применяется к компонентам электропривода. Поскольку PPS не только обладает выдающейся постоянной термостойкостью, химической стойкостью (бензин, моторное масло и т. д.),
В настоящее время, в дополнение к тому, что PPS может заменить металлические детали и фенольную смолу, используемые в прошлом, применение PPS в новых целевых деталях ускоряется. Особенно с точки зрения приводных, тормозных, топливных, осветительных, охлаждающих деталей, сосредоточенных на двигателях, связанных с машинами, и деталей управления, которые управляют этими машинами.
(2) Применение в жилых помещениях/OA/точном оборудовании
«Superhard PPS (40% GF)» часто используется в оборудовании, связанном с водой, таком как водонагреватели в бытовом оборудовании. Это связано с тем, что «ultrahard PPS (40% GF)» не только обладает устойчивостью к горячей воде PPS, но также имеет характеристики сопротивления давлению и хорошую прочность. Он постепенно заменяет металлические материалы и деформированные материалы PPE, представленные латунью в прошлом.
"Модифицированный PPS (30%GF)", который хорош для точности размеров из-за своей низкой кристалличности, подходит для деталей точного оборудования. В то же время, благодаря своим превосходным свойствам низкого трения и низкого износа, он подходит для проектов с особыми требованиями к характеристикам скольжения, таких как шестерни и подшипники.
В лазерных копировальных аппаратах, принтерах и т. д. он часто используется не только из-за своих термостойких и фиксирующих свойств, но и для других специальных типов, таких как скольжение по шестерням или подшипникам, а также проведение электричества. Среди них применение PPS в жилых помещениях/OA/точном оборудовании.
(3) Применение на электрических/электронных компонентах
Помимо высокой термостойкости, точного формования и размерной стабильности в процессе SMT, PPS также обладает высокой огнестойкостью, которая может достигать UL-94V-0 без добавления антипиренов. Эти характеристики можно назвать лучшими формовочными материалами для электрических/электронных деталей, представленных разъемами. В основном используются армированный стекловолокном/неармированный сшитый тип PPS и линейный PPS с низким заусенцем, которые имеют общие характеристики PPS и соответствующую формуемость и подходят для сложных и сложных формованных изделий, таких как разъемы.
Кроме того, стекловолокно/минеральный наполненный сшитый PPS и линейный PPS подходят для оптических осциллографов, например, для требований по размерной стабильности и жесткости. Формируемый при сверхнизком давлении PPS подходит для герметизации микрокатушек и электронных компонентов.
(4) Применение в машиностроении и химической промышленности
В последние годы ПФС подвергают химической модификации и смешивают со стекловолокном, минеральным наполнителем или углеродным волокном для получения композитного материала, который также широко используется в машиностроении и химической промышленности.
(5) Применение в области литиевых батарей
Литиевая батарея относится к батарее, содержащей литий в электрохимической системе. Из-за относительно активных химических свойств лития-металла экологические требования к его переработке очень высоки, поэтому литиевые батареи не нашли широкого применения. С наступлением информационной эпохи развивалась и развивалась технология микроэлектроники, характеризующаяся малыми размерами, легким весом, высокой надежностью и высокой скоростью работы. В то время как увеличивается небольшое и усовершенствованное оборудование, требования к батареям также растут. Литиевые батареи вступили в стадию широкого использования. Полифениленсульфид (ПФС) обладает превосходной термостойкостью, изоляцией, электрическими свойствами и другими характеристиками, которые соответствуют требованиям к материалам в области литиевых батарей, и является «близким спутником» литиевых батарей.
(6) Применение в области охраны окружающей среды
Основными источниками выбросов отработанного газа и пыли являются металлургические заводы, мусоросжигательные заводы, теплоэлектростанции, цементные заводы, заводы по производству технического углерода и другие отрасли. Отработанный газ и пыль имеют такие проблемы, как высокая температура, высокая влажность и коррозия, которые требуют, чтобы материалы для удаления пыли имели высокую термостойкость и коррозионную стойкость.
Волокнистый сорт PPS обладает высокой термостойкостью и может использоваться непрерывно при температуре 200-240 °C. Даже если он помещен при высокой температуре 260 °C в течение 1000 часов, он все еще может сохранять 60% своей прочности. Коррозионная стойкость PPS аналогична стойкости политетрафторэтилена, который известен как «король пластиков». С точки зрения огнестойкости изделия из волокон PPS являются негорючими и могут соответствовать стандарту UL-94V-0 без добавления антипиренов. . Таким образом, применение изделий из волокон PPS в вышеуказанных областях может значительно увеличить срок службы оборудования для удаления пыли. Среди них наиболее широко используемым изделием является мешок для пылевого фильтра.
Высококачественная полифениленсульфидная смола широко используется в проектах по изготовлению конструкционных пластиков, таких как электроника, строительство, автомобилестроение, машиностроение, аэрокосмическая промышленность и другие отрасли, но при выполнении операций по формованию ПФС следует обращать внимание на следующие аспекты:
(1) Предварительная сушка. Изменения оттенка и текучести происходят, когда гранулы сушатся при слишком высокой температуре или сушатся дольше, чем необходимо.
(2) Установите температуру ствола. Разумная температура ствола обычно устанавливается в диапазоне 300~340°C, не нагревайте выше 350°C, особенно для продуктов, смешанных с ПТФЭ (фторкаучуком), диапазон температур составляет 290~320°C, не превышайте 330°C.
(3) Время пребывания в бочке. Обычно оно устанавливается в пределах 60 минут при 300°C и в пределах 30 минут при 320°C.
(4) В случае разложения смолы или подобных ситуаций необходимо понизить температуру цилиндра, чтобы выгрузить оставшуюся в цилиндре смолу. Когда формование остановлено, после выгрузки оставшейся в цилиндре смолы, пожалуйста, выключите питание нагревателя.
