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窥视:聚苯硫醚(PPS)加工工艺

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  聚苯硫醚(PPS)具有50%玻璃纤维,是由芳环和连接硫化物制成的高温性能有机聚合物。PPS在温度范围内保持其强度和刚度,具有优异的耐高温性,本身是自熄性的,并具有先进的电气性能。聚苯硫醚(PPS)也耐化学品,吸湿性低,尺寸稳定性好。

  一、聚苯硫醚(PPS)加工

  塑料成形的概念,公司。使用等级系列RTP 1309和R-22025生产具有熟练PPS玻璃纤维加工能力的高质量精密部件。聚苯硫醚(PPS)具有50%玻璃纤维,是由芳环和连接硫化物制成的高温性能有机聚合物。PPS在温度范围内保持其强度和刚度,具有优异的耐高温性,本身是自熄性的,并具有先进的电气性能。聚苯硫醚(PPS)也耐化学品,吸湿性低,尺寸稳定性好。在Plastic Molded Concepts,Inc.,我们通过注塑成型工艺生产出复杂的高公差零件,专门设计用于处理工程级树脂成型的要求。

  产品由PPS为医疗,航空航天,电子,过滤和国防工业创造,坚持质量和诚信的最高行业标准。作为我们成型服务的补充,我们提供一些附加附件服务,包括部件详细信息,焊接,装配和包装。有关我们的PPS(玻璃纤维)加工能力的更多信息,以及使用此树脂和其他树脂的产品,请参见下表或直接与我们联系。

  二、聚苯硫醚(PPS)加工性能

材料  RTP 1309R  R-22025
名称  聚苯硫醚(PPS)
纤维  玻璃
描述 有机
高分子
芳香环
链接硫化物
工程塑料
高性能热塑性塑料
应用 过滤器
造纸毛毡
电绝缘

垫片
密封件
抗性

碱类
防霉
漂白剂
老化
阳光
磨损
染色

  永久属性

初级添加剂  50%
比重[ASTM D792]  1.77
成型收缩率(截面1/8)[ASTM D955]  0.0010 - 0.0020 in / in  0.10 - 0.20%

  机械性能

冲击强度,悬臂梁(截面1/8)[ASTM D256]  1.5 ft-lbs / in  80 J / m
冲击强度,悬臂梁(截面1/8)[ASTM D4812]  7.0 ft-lbs / in  374 J / m
抗拉强度[ASTM D638]  24000 psi  165MPa
拉伸伸长率[ASTM D638]  1.0%  
拉伸模量[ASTM D638]  3.00 x 10 6 psi  20685 MPa
抗弯强度[ASTM D790]  36000磅/平方英寸  248MPa
弯曲模量[ASTM D790]  2.80×10 6 psi  19306 MPa

  热性能

偏转温度(@ 264 psi)[ASTM D648]  510°F  266°C
耐燃性(易燃性)[ASTM D3801]  V-0 @ 1/16英寸  V-0 @ 1.5mm

  附加信息

行业焦点 航空
军事
电子
医疗用品及仪器
过滤设备及部件
国防部

       三、聚苯硫醚(PPS)成型设备与模具

  1、注塑机的选用

  1)锁模力

  PPS的流动性与ABSPOM相近,在计算锁模力时,要考虑流动性这个因素,选择材料流动特性系 K值,可按第四组与ABSPOM等到相同。

  2)注射量

  根据产品的重量来选择合适的注射量,不宜选用注射量超出过多的注塑机,以免胶料在机筒内停留时间过长而发生氧化交联反应甚至固化,导致产品变色,影响产品的性能和质量。

  3)螺杆、机筒

  根据PPS的特征,PPS没有腐蚀性,因此,对于一般的PPS料,可以采用普通螺杆,但由于加工温度高且有结晶体熔化吸热,所以机筒加热器的功率须足够。在多数情况下,PPS都加入玻璃纤维以增强其各种性能,这些材料对机筒和螺杆的磨损很大,必须采用耐磨的机筒螺杆,台镀硬铬螺杆或双金属螺杆、机筒。

  4)射嘴

  采用开放式射嘴,内径φ3-6mm,射嘴的加热器最好是能单独控制,这样可使成型加工更方便。若有些制品要求防止流涎,可以使用自锁射嘴,但清理比较困难。

  2、聚苯硫醚(PPS)产品造型与模具设计

  1)产品造型

  PPS属结晶性聚合物,产品的转角及壁厚变化的部位会引起应力集中,导致应力开裂、尺寸变化、强度下降等问题出现,产品设计时产品的转角应为圆弧过渡,并尽量避免厚薄不均,一般情况下制品的厚度不要超出7-10mm。合理的加强筋设计可以增加制品的刚性,防止制品翘曲、消除残余应力、提高流动性,增加筋条的数目比增加筋条的高度与厚度效果更好,通常筋条的选取为制品厚度的一半并圆角过渡,筋条的脱模斜度为2-3°。

  2)模具材料

  PPS的加工温度较高,胶料温度为290-330℃,模具温度为130-180℃,同时PPS在大多数情况下以玻璃纤维增强,内含较大量的玻璃纤维,磨损问题必须考虑,故模具材料应以140-150℃为基准,选用合适的合金材料,如SK、SKD、SKH等,硬度为HRC60-65,表面电镀。

  3)流道

  流道形状以圆形、梯形为宜,流道锥度为2-3°,在流道末端设置冷料井。

  4)浇口

  浇口可以采用针型、圆盘型、扇型、轮辐型、侧入型等,不宜采用潜伏型浇口,因为PPS制品硬度大,收缩率小。浇口应设置在制品截面最厚的部位,浇口直径不小于0.6mm,对于增强PPS,因结晶取向引起强度和收缩率的方向各异,故在设计浇口形状及位置时,必须考虑胶料流动方向引起的尺寸变化和强度变化,以及因熔合纹引起的强度下降,垂直使熔合纹出现在没有负荷或负荷较小和不明显的部位。

  5)脱模

  为了保证制品的表面光洁平整度及易于脱模,模具的型腔、流道等部位应有较高的光洁度和脱模斜度,脱模斜度一般为1-3°。脱模顶针的直径、数量、位置的设计也很重要,根据制品的形状而定,使顶出力均衡和顶出平稳,否则,会使制品产生局部残余应力,从而引起制品裂纹和尺寸精度不一等问题。

  6)排气

  PPS制品内有气泡会使其性能明显下降,由于排气不良而引起原烧焦、变色和表面粗糙,影响制品的外观和质量,模具必须合理地开设排气槽或排气孔,也可以利用分型面和脱模顶针间隙来排气。

  7)模具的温控

  由于PPS的成型加工、要求模具温度在130-180℃,这样的温度一般需要加热,而模具温度的精确性和均匀性影响到产品的性能和尺寸精度;根据模具的大小、制品形状、生产量及温控设备等因素,可选择电热式和油循环加热式温控,电热式温控方便、经济、温升快,但温度均匀性和精确度较差,模温机油循环加热式温控的温度均匀性和精确度较高,对性能和尺寸精度要求较高的产品可以选用这种方式。为了保证模具温度的均匀性和防止散热,可以在模具的侧面和模具与注塑机模板之间加装石棉板隔热。

    四、聚苯硫醚(PPS)成型工艺

  1、原材料干燥

  因为PPS吸水性小,所以加工前可以不干燥。但如果原料开放式放在温度高、湿度大的环境下时间较长,则需干燥,干燥温度为150-160℃,时间2-3H。

  2、成型温度

  PPS的成型温度较高,机筒温度在280-360℃之间,在保证顺利充模和制品质量的前提下,机筒温度尽量不要太高,以免引起胶料在机筒内氧化交联甚至固化。射嘴温度要单独控制,以保持胶料良好的流动性而又不堵塞、不流涎为宜。

  3、注射压力

  注射压力在50-200MPa之间,为了保证制品的力学性能和尺寸精度,使用较高的注射力为佳,特别是形状复杂、薄壁件更应如此。

  4、注射速度

  注射速度快,制品的表面光洁度高、强度也较高,但过高的注射速度会使产品翘曲、烧焦等现象,一般采用中等注射速度。

  5、螺杆转速

  螺杆转速可以在50-200rpm之间,高速成型可以采用较高的转速,这时胶料因剪切速率大而温升大,必须将机筒温度调低。

  6、保压压力

  为了防止内应力的产生,保存压压力应尽量低,满足补缩便可,以制品不出现凹陷为准。

  7、背压

  一定的背压有利于胶料的排气和混合,以便得到质量较稳定的制品,一般背压在0.5-1.5MPa之间,对于干燥不好的材料,背压可以大些。

  8、模具温度

  PPS是结晶性聚合物,模具温度直接影响制品的结晶度,从而得到不同的性能和尺寸精度,模具温度不同引起结晶的差异很大,如94℃时结晶为8%,而150℃时则为48%。模具模具高,得到制品的结晶度也高,其力学性能较好,但有收缩大、凹陷、翘曲、耐冲击强度差等问题,模具温度低,制品的结晶度低,收缩小、尺寸再现性好(制品尺寸与模具尺寸的复制程度)、耐冲击强度增大、超声波焊接性提高,但力学性能较差。因此,要根据产品的要求来确定成型模具温度。

  9、成型周期

  由于PPS 为结晶性聚合物,为了得到良好的力学性能,需采取较高的模具温度,较长的冷却时间,以提高结晶度,对于厚壁制品,注射时间、保压时间、冷却时间都应长于薄壁制品。为了防止冷却收缩和内应力的产生,对复杂件,薄壁产品,也需要适当延长保压时间。

  10、制品后处理

  为了提高制品的性能,消除内应力以及保持制品的性能和尺寸稳定性,可以将制品放入烘箱内进行退火处理,条件通常为200-240℃,2—4H,具体根据制品的厚度和用途而定,厚制品时间长些,退火处理使制品再结晶从而结晶度提高,其性能也随之而提高,但也导致再收缩而使制品的尺寸变化,模具设计时要考虑这因素。

  11、再生料的使用

  再生料可以与新料混合一起使用,其比例视制品的性能要求而定,再生料的比例大,制品的性能会下降,一般不要超过30%,以免造成产品的性能和质量明显下降。

  12、停机处理

  由于PPS对金属有较强的粘附性,故加工完成后,在停机之前必须把机筒内、螺杆上粘附的PPS料清洗出来,否则胶料冷却后会牢固地粘在螺杆上,影响下次或其它材料的生产,通常可以采用高密度聚乙烯(HDPE)来清洗;为了缩短时间,也可以先用玻璃纤维示强PC料,再用HDPE料进行清洗,这样清洗效果较好但费用较高。生产过程中需要中断成型一段时间,必须将机筒内的胶料全部排出,并将机筒温度降低至270℃以下,因为熔料在高温的条件下长时间受热会分解,并放出毒气体,所以生产场所必须注意通风。

    五、聚苯硫醚(PPS)常见缺陷与解决方法

  1、填充不足

  原因:

  1)注射压力不足;2)注射速度慢;3)熔料温度低;4)排气不良;5)浇口过小; 6)过胶圈磨损。

  解决方法:

  1)提高注射压力 ;2)提高注射速度; 3)提高机筒温度 ; 4)在未填满的部位加排气孔 ; 5)扩大浇口尺寸或缩短浇口流道的距离 ;6)检查过胶圈的磨损程度,更换。

  2、表面无光泽

  原因:

  1)制品密度不足;2)填充速度慢;3)模具温度低;4)排气不良。

  解决方法:

  1)增加熔胶量,提高注射压力;2)提高机筒温度,提高注射速度; 3)提高模具温度; 4)充分排气。

  3、翘曲

  原因:

  1)制品冷却不均匀; 2)制品壁厚不均匀; 3)填充过度; 4)注射速度过快。

  解决方法:

  1)调整模具的温度控制,使其冷却均匀;2)产品的设计尽量使其壁厚均匀; 3)降低注射压力和保压压力 ;4)降低注射速度。

  4、收缩、凹陷

  原因:

  1)制品密度不足 ;2)熔料含有气体; 3)制品壁厚过厚 ;4)热收缩大。

  解决方法:

  1)增加熔胶量,提高注射压力,延长注射时间; 2)充分干燥材料;3)制品厚度不要超过7-10mm; 4)降低机筒温度及模具温度。

  5、内部裂纹

  原因:

  1)制品冷却过快 2)残余应力

  解决方法:

  1)提高模具温度,制品取出后浸入热水或放入烘箱中缓慢冷却 ;2)降低注射速度,提高模具温度。

  6、烧焦

  原因:

  1)排气不良; 2)熔料温度过高。

  解决方法:

  1)增加排气孔;2)降低机筒温度、注射速度; 3)加大浇口 。

  7、脱模困难、顶出破裂

  原因:

  1)模具的脱模锥度不足,表面光洁度不足;2)脱模顶针的位置不当或直径过小

  解决方法:

  1)加大脱模锥度,模具表面抛光;2)增加顶针数量或加大顶针直径;3)延长冷却时间,降低机筒温度、模具温度

  PPS创新工艺是唯一通过将PTFE树脂熔合到油漆上来永久保存涂漆表面的系统。PPS技术是一种使用高品质和耐用的亚克力元素的抛光剂。

  PPS创新工艺原理

  这种称为电泳动力学的技术类似于极杆吸引的“棒磁体”原理。洗涤溶液或偏光镜打开油漆的孔,并向表面赋予正电荷。该阴离子型PTFE带负电荷,并因此被拉入漆的毛孔。只配置在阴离子水溶液中的PTFE可以密封油漆。其他形式的PTFE将不起作用。 PPS开发了一种使用高品质,耐用的亚克力元素的抛光系统。为了实现这一点,特殊的专利表面处理是系统的一部分。

  六、PPS创新工艺加工

  在制备溶液中,使用阳离子(正)表面活性剂来清洗待处理表面的孔,并以正极性对表面进行磁性充电。它们被磁力拉入毛孔,并保持在那里,而所有的保护性化学物质都具有交联,熔融和固化,将PTFE锁定在油漆中,防止涂料多年来的漂移,褪色和退化。太阳能热量将扩大PTFE分子,进一步保护。为了实现这一点,特殊的专利表面处理是系统的一部分。在制备溶液中,使用阳离子(正)表面活性剂来清洗待处理表面的孔,并以正极性对表面进行磁性充电。它们被磁力拉入毛孔,并保持在那里,而所有的保护性化学物质都具有交联,熔融和固化,将PTFE锁定在油漆中,防止涂料多年来的漂移,褪色和退化。
       

  七、聚苯硫醚(PPS)厂家:
       sabic' target='_blank'>SABICsabic' target='_blank'>沙伯基础、A,Schulman美国舒尔曼、delta美国Delta、generic、TECHNO、日本大科能、
clariant瑞士科莱恩、英国Devol

       

 

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