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聚苯硫醚
聚苯硫醚
聚苯硫醚是一种半结晶材料,具有极好的耐高温、耐化学品、流动性、尺寸稳定性和电性能的综合性能。这种材料可以填充增强纤维和填料以用于注塑。
化学和性能
聚苯硫醚(PPS)从1,4二氯苯和硫化钠在极性溶剂中制得。
在开始的工艺步骤之后,这种材料在高温下进行空气熟化,得到部分枝化的高粘度材料,共性质适合进行热塑塑料加工。
各个公司已有办法免除这个熟化期,并使材料具有普通线性PPS结构。现在市场上有两种形式的PPS:一种的特点是具有部分枝化结构;另一种相对来说更具有线性的PPS结构。后一种产品具有更好的机械强度和更高的熔体稳定性。
由于PPS熔融粘度低,因而可以负载高达70%的各种填料和增强剂。不同的填料用量改变材料的强度、电性能、表面性能和尺寸稳定性,以及混合料的成本。热熔化温度在545°F左右的PPS,能短期内经受住500°F的考验。在1.82MPa的负荷下,PPS的热变形温度一般高于500T,其上限温度还取决于所受的应力。
由于 PPS的化学结构中有70%的芳香族化合物和30%的硫,因此天生具有阻燃性。材料回收利用时,其阻燃性能不会受到影响。维持PPS样品持续燃烧所需的*低氧气浓度在40%以上,而正常情况下,大气中仅含有约22%的氧气,不足以维持PPS燃烧。用PPS材料制成的部件可以耐受腐蚀性的化学环境:在低于400°F时,已知的溶剂都不能溶解它。
然而,PPS不能长期用于氧化性的酸中,如热硝酸。此外,PPS不吸收水分,这一点与尼龙、聚醚酸亚胺和聚酯不同。
加工
PPS注塑加工一般采用传统的螺旋杆式注塑机,加热区温度范围为600一680°F。注塑压力一般在55MPa到83MPa之间,具体值需根据部件设计和PPS的混合料而定.PPS的高流动率,可以填充长而薄的部分。
加工前,材料应在脱水干燥箱中干燥3—4个小时,干燥温度为300°F。如果必要的话,盛放于2英寸深的盘子里,用传统的加热炉烘干2—4个小时,温度为300—350°F。未彻底烘干的PPS不会影响部件的均一性,但在加工过程中会引起麻烦。在注塑机桶内,集结在混合料的填料上的水分变成蒸汽,致使注塑机的喷嘴流淌。
要使PPS具有较高的热尺寸稳定性,必须**控制模具的温度。测得模具温度在275—325T之间,材料才能结晶。低于这个范围,部件可能是,也可能不是结晶态的。如果部件不是完全结晶态的,把它放在比原模具温度高的温度下使用,部件将开始结晶。
部件出模后会收缩,这不是所希望的。即使一个部件仅用于不受高热的化工过程,高模温也很重要,因为高模温下加工出来的部件表面光滑,是“富树脂”的。而对一个冷模塑的部件来说,其中的填料会趋向移向表面,而易受化学物质的攻击。模具受高剪应力的部分应使用淬火钢,这是因为混合料内填料含量高,而填料具有磨损性。
应用
因为PPS材料有高热变形温度(HDT)和阻燃性能,并能充填长而薄的截面,它的首要用途就是制造电气连接件和电气元件。对于一个电气连接件来说,一般不需耐500°F的高温,那为什么又需要高的热变形温度(HDT)呢?这里,连接件与印刷电路板之间的联接加工方法是关键。随着新团结方法的使用,如红外固结和汽相固结,材料所要经受的实际温度高达450°F,PPS在这么高的温度下能保持其刚度,使插入的连接件的钉接触面不至于松开。
由于元件趋向小型化,这就要求连接件材料能流动较长的距离,填充更薄的
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