PPS塑料原料概述
聚醚(polyphenylene sulfide,PPS)樹脂又稱為聚亞基醚、聚亞基醚,它是環(huán)在對位上與原子相連而構(gòu)成的大分子線型剮性結(jié)構(gòu),PPS是一種高性能熱塑性樹脂,具有優(yōu)異的耐熱性、阻燃性、絕緣性,其強度和硬度均較高,可用多種成型方法進行加工,而且可精密成型。同時,PPS與無機填料,增強纖維的親和性以及與其他高分子材料的相容性好,因而可制成不同的增強填充品種及高分子合金。PPS是迄今為止世界上性價比高的特種工程塑料,已成為特種工程塑料的*一大品種。在通用工程塑料的**中,PPS排在聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、尼龍和聚醚之后,產(chǎn)量居*6 位。PPS的用途十分廣泛,主要應(yīng)用于汽車、電子電氣、機械行業(yè)、石油化工、制藥業(yè)、輕工業(yè)以及**、航空航天等特殊領(lǐng)域。
PPS塑料原料的性能
PPS樹脂通常為白色或近白色珠狀或粉末狀產(chǎn)品,由于其結(jié)構(gòu)為環(huán)與交替連接,分子鏈有著很大的剛性及規(guī)整性,因而PPS為結(jié)晶型聚合物,具有較高的強度、模量及良好的制品尺寸穩(wěn)定性,蠕變小,有較高的耐疲勞性,良好的阻燃性,吸濕性小,在高溫高濕條件下不變形并能保持優(yōu)良的電絕緣性,耐溶劑和化學腐蝕性好,在200℃以下幾乎不溶于任何溶劑,而且耐輻射能力強。可用多種加工方法(注射、擠出和模壓)進行成型加工,并且可精密加工成型。由于原子上的孤對電子使得PPS樹脂與玻纖、無機填料及金屬具有良好的親和性,使得其易于制成各類增強復合料及高分子合金,因而在電子、電器、汽車、精密儀器、化工及航天航空等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。PPS樹脂按其產(chǎn)品形式和用途可分為幾個大類,分別為:涂料、工程塑料、電子封裝、纖維、薄膜以及**復合材料用樹脂;按PPS樹脂結(jié)構(gòu)區(qū)分又可分為支化(交聯(lián))型PPS樹脂和線型PPS樹脂。由于早期生產(chǎn)的PPS樹脂分子量還不夠高,樹脂需經(jīng)熱氧交聯(lián)處理后方能擠出造粒,制成塑料,因而長期以來,PPS表現(xiàn)為性脆,是其一大弱點。但自高分子量PPS樹脂出現(xiàn)后,特別是日本吳羽化學工業(yè)公司推出 PPS-*二代線型高分子量PPS樹脂后,PPS的脆性得到了根本的改善,其伸長率及沖擊強度都大為提高,成為韌性PPS。同時,與熱氧交聯(lián)樹脂相比,高分子量pPS樹脂的熱性能及其他力學性能也得到了進一步提高,因而,具有較強韌性的 PPS增強料既可用于厚壁成型,也可用于薄壁成型。此外,由于 PPS加工后色澤較淺,還可根據(jù)需要進行部分色澤的調(diào)配,這是支化交聯(lián)型PPS所不具備的。未改性PPS的拉伸強度、彎曲強度僅屬中等水平,伸長率和沖擊強度也較低。因此PPS 常采用玻璃纖維以及其他無機礦物填料進行增強填充改性,使其在保持耐熱性、阻燃性和耐介質(zhì)性的同時,進一步提高物理及力學性能。
PPS塑料原料加工成型
20世紀90 年代是塑料工業(yè)飛速發(fā)展的時代,隨著加工新技術(shù)的不斷發(fā)展,涌現(xiàn)出了許多新的塑料加工成型方法,但傳統(tǒng)的加工手段(如注塑、擠出、模壓、層壓、吹塑以及壓延等)仍然是目前塑料制品的主要加工方法。作為結(jié)晶型高熔點聚合物的PPS,加工方法和條件因為其特性而與通用塑料有些差異,雖然加工手段仍然采用傳統(tǒng)的熱塑性復合材料的加工方法為主,但也吸收了部分熱固性復合材料的加工方法,使得PPS的加工手段更加豐富。PPS樹脂通常為白色(近白色)粉末狀或珠狀產(chǎn)品,根據(jù)樹脂結(jié)構(gòu)可區(qū)分可分為支化(交聯(lián))型PPS樹脂和線型PPS樹脂,由于它們在結(jié)構(gòu)與性能上都有一定差別,導致其加工條件也有一些變化,這是在加工過程中需要注意的。PPS樹脂具有良好的流動性,可以通過雙螺桿擠出機直接擠出后,再通過拉伸或者吹塑等手段制備PPS纖維和薄膜以及各類型材。同時,由于PPS樹脂與玻纖、無機填料及金屬等具有良好的親和性,通過雙螺桿擠出機的共混與擠出,易于制得各類增強改性的PPS復合粒料與制品。制得的各類PPS增強改性復合粒料通常首先選擇注射工藝進行制品的成型加工,該成型方式可生產(chǎn)不同大小的各類精密零部件,比如齒輪、軸承、接插件等。壓制成型可以用于一些量小的特殊制品或大型制品以及大尺寸、大厚度的平板狀制品。燒結(jié)成型可生產(chǎn)PPS棒材、片材或中空型制品,在小規(guī)模生產(chǎn)中較為實用,可降低機器成本,但其產(chǎn)品性能不如注射成型制品,涂覆是PPS成型方法中較特殊的一種,可采用懸浮液浸涂、懸浮液噴涂、于粉火焰噴涂、干粉靜電噴涂、流化床涂覆等手段,其中以懸浮液和干粉火焰噴涂為主,制得耐溫、耐磨和防污不粘的PPS涂層,應(yīng)用于各種苛刻環(huán)境。
PPS塑料原料的應(yīng)用領(lǐng)域
PPS用量的80%以上是通過PPS與增強纖維或填料制成的復合增強改性材料來實現(xiàn)的,這是PPS大宗的應(yīng)用品種。除此之外,將PPS與其他高聚物進行共混改性,制備PPS合金也是擴展其用途的一個重要手段,目前,主要的合金品種有PPS/PA、PPS/PBT(聚對二丁二醇酯)以及PPS/PTFE(聚)等。例如,由于PPS的耐沖擊性差,采用PBT樹脂與PPS 共混,既能保持PPS原有的優(yōu)異性能,又可以達到增韌的目的,而PPS/PTFE合金則因其高耐磨和自潤滑特性被廣泛應(yīng)用于機械、汽車及航空航天和軍事領(lǐng)域。其他PPS合金品種還有與PES(聚醚砜)、PC(聚碳酸酯)、PPSK(聚醚酮)、PPO(聚醚)、PE(聚)、ABS和酸類橡膠彈性體等樹脂混合而得的合金品種。PPS/PC合金能提高PPS的耐沖擊強度,提高PC阻燃性能,主要用于機械行業(yè)、電子電氣和汽車工業(yè); PPS/PPO合金已被用作電池盒和電池蓋,PPS/PE已被用于電線電纜等通信信息行業(yè)中。對PPS進行共聚也是改善PPS樹脂性能、擴展其用途的一個手段,目前已開發(fā)有PPS/聚芳醚砜(PASS)、PPS/聚芳醚酮(PPSK)、PPS/聚砜(PSF)等共聚物品種,其中,與PSF的嵌段共聚物已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)并在機械行業(yè)和汽車工業(yè)中獲得了應(yīng)用。