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聚苯硫醚,全称为聚次苯基硫醚
浏览: 发布日期:2016-12-19

聚苯硫醚, 全称为聚次苯基硫醚, 英文名称polyphenyleneSulfide, 是分子主链上带有苯硫基的热塑性工程塑料。

  聚苯硫醚耐热性优良, 长期使用温度在200℃;耐化学药品性好, 具有近似聚四氟乙烯的优异化学性能;还具有特殊的刚性, 良好的与各种填料及其它高分子材料的共混性。目前, 它是耐高温工程塑料中价格最低而又能以一般热塑性塑料加工方法成型的品种。

  聚苯硫醚是以苯环和硫原子交替排列构成的线型高分子化合物, 由于苯环的刚性结构软性的硫醚键连结起来, 使其具有优良的耐热性、阻燃性、耐介质性以及与其它无机填料的良好亲和性。但未改性聚苯硫醚的抗张强度、抗弯强度仅属中等水平, 伸长率和冲击强度也较低。因此, 聚苯硫醚常采用玻璃纤维以及其它无机填料增强填充改性, 使其在保持耐热性、阻燃性和耐介质性的同时, 进一步提高物理机械性能。

  现就几种较常见的制品缺陷来加以分析和探讨。

  一、制品耐温低, 变色, 出现变黑, 黄纹及黑点

  由于聚苯硫醚共混性好, 具有极好的刚性, 通过添加玻璃纤维, 其刚性能进一步提高。PPS的耐热性很好, 通常注射料筒温度设定在280~340℃, 生产的产品耐温都在200℃以上长期使用温度, 可为什么在生产一些电器制品时, 经常会出现变色现象呢?

  这是因为现在市场竞争激烈, 为了降低生产成本, 有些厂家生产中低档制品时使用再生料, 添加一些其他材料, 自己加入阻燃剂、填充剂等配混的料。由于这些料品流驳杂, 而塑化要求比较高, 工艺方面控制比较困难, 从而出现这样那样的问题。

  PPS其熔点添加的材料熔化温度相差太大, 造成添加的材料烧伤、气化、碳化、颜色变色变黑, 出现有黄纹及黑点现象。

  针对上述现象, 需从以下几个方面进行考虑和寻找解决方法:

  1.如果在生产过程中一直有变色现象, 就需首先检查用料是否有问题, 比如掺杂了其它料及异物来的新材料是否存在质量问题, 使用的回收料是否合格, 配混料是否配方配法正确等, 一一排除后, 再检查其它原因。

  2.工艺条件方面:

  主要考虑熔融温度, 一般要逐段降低料筒温度, 特别是前两段的温度, 而且针对不同的材料使用不同的温度, 如尼龙共混改性聚苯硫醚;可显著提高冲击强度。虽然聚苯硫醚和尼龙两者的熔融温度和热分解温度相差悬殊, 亲和性不够理想, 但它们在较高温度下却能产生十分优良的熔混效果。温度从料筒到喷嘴分段控制, 依次为260℃、280℃、300℃、310℃。

  PC聚碳酸酯、PPO聚苯醚、PTFE聚四氟乙稀、PI聚酰亚胺等等共混改性聚苯硫醚各种规格的材料, 料筒加热温度都有差异。当然, 成型温度的最终选定还要综合考虑制品形状、尺寸、模具结构、制品性能要求等方面。

  另外, 若螺杆转速太快、背压太高、注射速率太快, 以及喷嘴孔径、浇道、浇口尺寸太小等都会使熔体产生高的剪切热, 造成PPS出现熔体破裂现象, 而且易使模腔内气体不能及时排出, 造成制品局部灼伤而变黑。

  3.用料、操作方法方面:

  若一开机就发现有黑点, 这多半与料筒存料有关, 故须注意操作方式方法, 当开机前料筒所存料为PPS时, 要用新料在成型温度下将料筒清洗3~4次。如果所存料为别的料, 特别是热稳定性差的料如PVC、POM等, 这就要求在开机时不能升高温度, 而且不能用PPS清洗料筒, 只能在较低温度下用热稳定性好的料如PS聚苯乙烯、PE聚乙烯等清料。清洗干净后, 再把料筒温度升至PPS正常加工温度, 然后用PPS料清洗一下, 方可进行加工。在加工过程中, 若需临时中止生产, 则需将料筒温度降到280℃以下保温, , 以免时间过长物料分解而变色。

  二、制件表面质量不好, 光洁度差, 玻纤外露

  出现以上几个方面的问题, 其主要原因是模具温度偏低, 造成制件表面质量不好。

  由于聚苯硫醚是结晶性高分子化合物, 模具温度对聚苯硫醚制件性能有明显影响。

  制件因骤然冷却而得不到充分结晶, 从而使其机械强度、材料的耐热性有所下降;

  模温提高, 制件结晶性随之而提高, 刚性也同时提高。

  PPS注塑件的结晶状况受熔体冷却速率的影响。熔体冷却速度快, PPS粘度大幅增加导致链段活动性降低, 链段重排跳进晶格的极遇变小,结晶受到限制甚至不能很好地结晶, 结晶度小;当熔体冷却速度慢则来得及结晶, 结晶在很大程度上不断扩大, 模温提高, 制件结晶性随之而提高。

  1.在通常情况下, 模具温度均应控制在120℃以上, 为什么要进行模具加热?

  因为模具温度在38℃成型的聚苯硫醚制件结晶度小于5%,可以说零件虽然基本成型了, 但零件的内部结构还没有达到要求。要想提高零件结晶度, 必须进行后处理, 在204℃下热处理30min, 其结晶度可提高到60%, 所以在注射成型工艺细则中规定, 工序热处理:制品要求在48小时内进行处理。将制品放入烘箱中, 其厚度不超过制品的三倍, 在1小时内室温升止200℃, 保持2小时后, 切断电源随烘箱冷却止室温, 取出制品。但是要说明模具温度偏低成型的制品。

  表面光洁度不够好, 形成亚光对要求表面光洁度不高的零部件, 基本能满足要求。

  2.模具型腔表面光洁度不高, 也是零部件表面光洁度不高的原因之一

  要求表面光洁度高的零部件, 模具型腔抛光、镀烙再抛光直至达到使用要求。

  三、制件开裂等现象

  这主要是由于制品内部存在内应力的缘故。

  内应力, 是指在没有外力的情况下, 塑料内部由于成型不当、温度变化等原因所产生的应力, 其本质是塑料分子高弹变形被冻结在制品内而形成的。塑料制品的内应力可影响制品的力学性能和使用性能, 如产生翘曲、变形甚至细小裂缝:内应力还会使注塑制品在流动方向上显示出较高的力学性能, 而垂直于流动方向的强度则较低,使制品性能不均匀, 从而影响制品的使用。特别是当制品受热或与特殊溶剂接触时将会加速开裂。

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