ما هو البلاستيك PPS؟
بوليفينيل كبريتيد (PPS) هو مادة ترموبلاستيكية عالية الأداء ذات مقاومة كيميائية ممتازة، تذوب في أي مذيب تقريبًا عند درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية. تتميز بامتصاص منخفض للرطوبة وتوفر قوة ميكانيكية عالية وثبات حراري وبالتالي فهي مناسبة للأجزاء الميكانيكية الدقيقة. انتقل إلى مادة بلاستيكية عالية الحرارة الصفحة لمعرفة المزيد من المواد ذات الصلة.
هذه المادة شبه بلورية بطبيعتها ولها نقطة انصهار تصل إلى 225 درجة فهرنهايت وتدهور حراري يصل إلى 425 درجة فهرنهايت. لديها معامل منخفض للتمدد الحراري وتم تخفيف الضغط أثناء التصنيع مما يجعلها مثالية للأجزاء التي تحتاج إلى تحمّلات قريبة. في الظروف القاسية، يظهر PPS أداءً ممتازًا ويمكن استخدامه كبديل أرخص لـ PEEK في درجات حرارة منخفضة. نظرًا لمستويات الشوائب الأيونية المنخفضة جدًا، فإن المادة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب نقاءً عاليًا.
يمكنك الذهاب إلى حقن القالب PEEK صفحة لمعرفة المزيد عن مادة PEEK.
يتم إنتاج العديد من درجات PPS المختلفة وهي متوفرة في أشكال مقواة بألياف زجاجية ومعدنية ومزيتة داخليًا. ويمكنها توفير مزايا مثل معامل الاحتكاك المنخفض ومقاومة التآكل المتزايدة وقوة التأثير العالية.
مقدمة عن بلاستيك PP
بوليفينيل كبريتيد (PPS) عبارة عن مادة ترموبلاستيكية عالية الأداء معروفة بمقاومتها الكيميائية الممتازة، حيث تقاوم هذه المادة جميع المذيبات في درجات حرارة تصل إلى 392 درجة فهرنهايت (200 درجة مئوية). إن معدل امتصاص الرطوبة المنخفض إلى جانب القوة الميكانيكية والاستقرار الحراري يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مكونات هندسية دقيقة.
الخصائص الحرارية لكبريتيد البوليفينيلين (PPS)
من المعروف أن مادة PPS تتمتع بثبات حراري عالي ويمكنها العمل في درجات حرارة عالية ومنخفضة دون تغيير خصائصها. تم استخلاص المواصفات التالية من الاختبارات التي أجريت على Techtron® 1000 PPS وهو نوع غير مملوء.
درجة حرارة انحراف الحرارة (HDT)
تصف درجة حرارة الانحراف الحراري مقدار الحرارة التي يمكن أن يتحملها نوع معين من البلاستيك قبل أن يبدأ في الخضوع للتشوه تحت وزن معين. بالنسبة لـ PPS، تكون هذه الدرجة عند 115 درجة مئوية (250 درجة فهرنهايت) عندما يتم تحميلها بضغط 1.8 ميجا باسكال (264 رطل/بوصة مربعة) ووفقًا لمعايير ISO 75-1/2 وASTM D648.
الحد الأقصى لدرجة حرارة الخدمة
يمكن أن تصل درجة حرارة الخدمة المستمرة لـ PPS إلى 220 درجة مئوية، ويمكن استخدام المادة لفترة طويلة جدًا، حوالي 20000 ساعة في الهواء ولن تتأثر خصائصها الفيزيائية.
نقطة انصهار بلاستيك PPS
وجد أن درجة حرارة انتقال الزجاج لـ PPS هي 280 درجة مئوية وفقًا لـ I1357-1/-3 بينما تبلغ 540 درجة فهرنهايت وفقًا لمعايير اختبار ASTM D3418.
الموصلية الحرارية
يتم تعريف الموصلية الحرارية على أنها مدى قدرة المادة المعنية على توصيل الحرارة. الموصلية الحرارية: كما ترى، تتمتع مادة PPS بموصلية حرارية أفضل من مادة PEEK ولكنها أقل من مادة PE وPTFE. في درجة حرارة الغرفة (23 درجة مئوية أو 73 درجة فهرنهايت)، تكون قيم الموصلية الحرارية لمادة PPS هي:
ايزو: 0.3 واط/(ك·م)
ASTM: 2 وحدة حرارية بريطانية في البوصة المربعة /(ساعة·قدم²·درجة فهرنهايت)
قابلية الاشتعال ومقاومة الحريق
تتمتع مادة PPS بمقاومة جيدة للهب مع تصنيف UL 94 V-0 ولا تحتاج إلى حشوات أو إضافات إضافية. كما تتمتع بمؤشر أكسجين يبلغ 44% وفقًا لنتائج الاختبارات التي أجريت وفقًا لمعيار ISO 4589-1/2، وهو ما يشير أيضًا إلى مقاومة المادة للحرائق.
معامل التمدد الحراري الخطي (CLTE)
يُظهر معامل التمدد الحراري الخطي أو CLTE مقدار تمدد المادة عندما ترتفع درجات الحرارة. يتمتع PPS بمعامل تمدد حراري خطي أقل من 40 مقارنة بمعظم المواد البلاستيكية الهندسية الأخرى مثل PET وPOM مما يجعله أكثر فعالية من حيث التكلفة من PEEK وPAI. يعد معدل التمدد المنخفض هذا مفيدًا للتطبيقات التي تتطلب التسامح الوثيق في البيئات ذات درجات الحرارة المتوسطة إلى العالية.
الخصائص الميكانيكية لكبريتيد البوليفينيلين (PPS)
تشتهر مادة PPS بتوازنها بين معامل التمدد المنخفض والقوة الميكانيكية العالية، وبالتالي فهي مناسبة للتطبيقات التي تتحمل الأحمال الثقيلة وللمكونات التي تتطلب تصنيعًا معقدًا. تستند المواصفات التالية إلى الاختبارات التي أجريت على مادة Techtron® 1000 PPS وهي درجة غير مملوءة.
الخصائص الميكانيكية الرئيسية
| ملكية | القيمة (ISO) | القيمة (ASTM) |
| كثافة | 1.35 جرام/سم3 (غير مملوء) | 1.66 جم/سم3 (مقوى بألياف زجاجية 40%) |
| قوة الشد | 102 ميجا باسكال | 13,500 رطل/بوصة مربعة |
| إجهاد الشد عند الخضوع | 12% | 3.6% |
| إجهاد الشد عند الكسر | 12% | 20% |
| معامل الشد للمرونة | 4000 ميجا باسكال | 500 ك.س. |
| قوة الضغط | - | 21,500 رطل/بوصة مربعة (ASTM D695) |
| صلابة روكويل م | 100 | 95 |
| صلابة روكويل R | - | 125 |
| شاربي إمباكت (غير مصنف) | - | لا يوجد استراحة |
| شاربي إمباكت (نوتشد) | 2.0 كيلوجول/م² | - |
| إيزود إمباكت (مُشَق) | - | 0.60 قدم·رطل/بوصة |
| قوة الانحناء | 155 ميجا باسكال | 21000 رطل/بوصة مربعة |
| معامل المرونة الانثناءية | - | 575 كيلو متر مربع |
كثافة
تبلغ كثافة البولي بروبلين غير المملوء حوالي 1.35 جم/سم³. وإذا تم تعزيزه على سبيل المثال بألياف زجاجية 40%، ترتفع الكثافة إلى حوالي 1.66 جم/سم³.
حقن صب PPSU
قوة الشد
إن قوة الشد هذه أعلى بكثير من المواد البلاستيكية الهندسية الأخرى المتوفرة في نفس النطاق السعري لـ PPS. تتكون خصائص الشد لـ Techtron® 1000 PPS من قوة شد تبلغ 102 ميجا باسكال (13500 رطل/بوصة مربعة)، وإجهاد خضوع 12%، وإجهاد كسر 12%.
قوة الضغط
ومن الخصائص الميكانيكية الأخرى التي تستحق الذكر هي القوة الانضغاطية لـ PPS والتي تقدر بحوالي 21500 رطل/بوصة مربعة وفقًا لاختبار ASTM D695.
الصلابة ومقاومة الصدمات
يظهر PPS صلابة ممتازة ومقاومة للتأثير: يظهر PPS صلابة ممتازة ومقاومة للتأثير:
صلابة روكويل م: 100 (ISO)، 95 (ASTM).
صلابة روكويل R: 125، (ASTM)
قوة تأثير شاربي: لا تحتوي العينات غير المسننة على أي شقوق، في حين أن العينات المسننة لها قوة تبلغ حوالي 2.0 كيلوجول/م².
إيزود إمباكت (مُسنن): 0.60 قدم·رطل/بوصة.
خصائص الانحناء
يتميز بوليمر PPS بقوة عالية ومعامل انثناء مما يجعله صالحًا للاستخدام في التطبيقات الإنشائية. يتمتع بقوة انثناء تبلغ 155 ميجا باسكال (21000 رطل/بوصة مربعة) ومعامل انثناء يبلغ 575 كيلوباسكال، مما يدل على صلابته وقدرته على تحمل الأحمال.
يمكن القول أن PPS يمتلك خصائص ميكانيكية عالية إلى حد ما، مما يسمح باستخدامه في تلك الصناعات التي تتطلب أجزاء عالية القوة والدقة.
الخصائص الكهربائية لكبريتيد البوليفينيلين (PPS)
من بين جميع المواد البوليمرية، يعد كبريتيد البوليفينيلين (PPS) مناسبًا بشكل خاص للعزل الكهربائي عالي الجهد. إن بنيته الجزيئية شبه البلورية وغير القطبية تجعله يتمتع بحركة إلكترونية منخفضة للغاية وبالتالي مقاومة كهربائية عالية مما يجعله موصلًا رديئًا للكهرباء.
تعتمد المواصفات الكهربائية التالية على الاختبارات التي أجريت على Techtron® 1000 PPS، وهو نوع غير مملوء.
الجدول: الخصائص الكهربائية الرئيسية
| ملكية | قيمة |
| القوة العازلة | 18 كيلو فولت/مم (IEC 60243-1) |
| 540 فولت/ميل (ASTM D149) | |
| مقاومة السطح | 10^12 أوم/مربع (ANSI/ESD STM 11.11) |
| مقاومة الحجم | 10^13 أوم/سم (IEC 62631-2-1) |
القوة العازلة
تشير القوة العازلة إلى القوة الكهربائية لمادة ما عند تعرضها للضغط. بالنسبة لـ PPS غير المملوءة، تبلغ هذه القيمة حوالي 18 كيلو فولت/مم وفقًا لـ IEC 60243-1 أو 540 فولت لكل ميل وفقًا لمعيار ASTM D149. هذه الخاصية مهمة في تقييم كفاءة PPS كعازل كهربائي.
المقاومة الكهربائية
من ناحية أخرى، المقاومة الكهربائية هي مقياس لقدرة المادة على مقاومة تدفق التيار الكهربائي. تتمتع مادة PPS بموصلية كهربائية منخفضة للغاية وبالتالي فإن مقاومتها الكهربائية منخفضة مقارنة بالعديد من المواد البلاستيكية الهندسية الشائعة الأخرى وهذا يجعلها مثالية للاستخدام في خدمات العزل. أظهرت مادة PPS غير المملوءة مقاومة سطحية تبلغ 10^12 أوم/م2 (ANSI/ESD STM 11. 11) ومقاومة حجمية تبلغ 10^13 أوم/سم (IEC 62631-2-1).
التوافق الكيميائي لكبريتيد البوليفينيلين (PPS)
من أهم خصائص مادة PPS هي مقاومتها الكيميائية الجيدة للغاية، مما يجعلها من بين أكثر المواد البلاستيكية الحرارية الهندسية مقاومة للمواد الكيميائية في السوق اليوم، خاصة عندما نأخذ في الاعتبار تكلفتها. كما أنها تمتص رطوبة أقل، مما يجعلها أكثر تحملاً في مختلف الاستخدامات الصعبة. مادة PPS هي خيار ممتاز للبيئات التي تتضمن:
- الأحماض والقواعد القوية: ويمكن أيضًا أن يتعرض لبعض المواد مثل حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم.
- المذيبات العضوية: يظهر PPS مقاومة مقبولة للمذيبات للعديد من المذيبات العضوية بما في ذلك الكحولات والكيتونات والإسترات والهيدروكربونات العطرية.
- العوامل المؤكسدة: من الممكن استخدام هذه المادة مع المؤكسدات مثل بيروكسيد الهيدروجين والكلور.
- الهيدروكربونات: يمكن استخدامها أيضًا مع الوقود والزيوت وأي نوع من مواد التشحيم التي يمكن استخدامها في السيارة.
- الهالوجينات: فهو جيد للتطبيقات التي تنطوي على التعقيم والتطهير مثل استخدام المبيض والتنظيف في المكان/التعقيم في المكان.
- الرطوبة و الرطوبة: بفضل قدرته المنخفضة على امتصاص الرطوبة فهو مثالي للأماكن ذات الرطوبة العالية.
بشكل عام، تعتبر مادة PPS مثالية للاستخدام في التطبيقات التي تتلامس مع مجموعة واسعة من المواد الكيميائية وستوفر خدمة طويلة الأمد في البيئات القاسية.
تطبيقات كبريتيد البولي فينيلين (PPS)
بوليفينيل كبريتيد (PPS) عبارة عن مادة ترموبلاستيكية عالية الأداء تتمتع بالعديد من الخصائص الخاصة. نظرًا لتكلفتها المنخفضة نسبيًا والقدرة على إنتاج عناصر منها، فهي مناسبة للعديد من الصناعات وخاصة تلك التي تنطوي على درجات حرارة عالية.
فيما يلي تفصيل لتطبيقاتها الأساسية:
صناعة السيارات
كما يستخدم PPS في صناعة السيارات نظرًا لقدرته على استبدال المعادن والمواد الأخرى في مناطق التطبيق القاسية. وهو فعال بشكل خاص للمكونات المعرضة لما يلي: وهو فعال بشكل خاص للمكونات المعرضة لما يلي:
- درجات الحرارة المرتفعة: مناسب للاستخدام في المناطق التي يصعب فيها تركيب المعدات الثابتة مثل المنطقة أسفل غطاء السيارة.
- سوائل السيارات: لا يتآكل بسهولة بسبب أنواع مختلفة من السوائل.
- الإجهاد الميكانيكي: فهو يوفر القدرة على التحمل التي تشتد الحاجة إليها خلال اللحظات العصيبة.
تتضمن تطبيقات السيارات الرئيسية ما يلي:
- أنظمة حقن الوقود
- أنظمة التبريد
- مراوح مضخة المياه
- أغلفة الترموستات
- مكونات الفرامل الكهربائية
- المفاتيح وأغطية المصابيح
في بعض الحالات، عندما يتعلق الأمر بأجزاء التشطيب الداخلية أو الخارجية، لا يتم استخدام PPS بشكل متكرر؛ ومع ذلك، فهو مناسب للغاية لتطبيقات السيارات الوظيفية.
الكهرباء والالكترونيات
تعتبر مادة PPS مادة مفضلة في قطاع الكهرباء والإلكترونيات (E&E) بسبب:
- مقاومة حرارية عالية: من الأفضل استخدامه في الأجزاء المعرضة للحرارة.
- صلابة ممتازة واستقرار الأبعاد: ضمان الموثوقية في التطبيقات الحساسة للدقة.
- انكماش منخفض: يتيح تشكيل أفضل للموصلات والمقابس المعقدة بالطريقة الصحيحة.
تشتهر مادة PPS أيضًا بتصنيف قابلية الاشتعال UL94 V-0 دون استخدام المزيد من مثبطات اللهب. تُستخدم عادةً في:
- الموصلات والمقابس
- بكرات للملفات الكهربائية
- العلب الإلكترونية
- مكونات محرك القرص الصلب
- المفاتيح والمرحلات
لذلك فإن التحول إلى PPS في تطبيقات الهندسة الكهربائية والكهربائية أصبح ضروريًا بسبب الحاجة إلى استبدال البوليمرات الأقل مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة.
الأجهزة المنزلية
نظرًا لانكماشه وتورمه الضئيلين وخصائصه غير المسببة للتآكل وعدم التحلل المائي عند تعرضه للحرارة، يتم استخدام PPS في الأجهزة المنزلية المختلفة. تشمل التطبيقات الشائعة ما يلي:
- مكونات التدفئة وتكييف الهواء
- مقابض مقلاة
- شوايات مجفف الشعر
- صمامات مكواة البخار
- مفاتيح المحمصة
- أقراص دوارة لفرن الميكروويف
الاستخدامات الصناعية
يُلاحظ ميل مادة PPS إلى استبدال المعادن والبلاستيك الصلب بالحرارة في مجالات الهندسة الميكانيكية حيث توجد بيئات عدوانية كيميائيًا. تجعلها خصائصها مثالية لـ:
لا تعتبر التطبيقات عادةً عبارة عن قوالب حقن معززة قياسية، بل هي تطبيقات صناعية أكثر ثقلاً.
عمليات بثق الألياف والطلاءات غير اللاصقة.
- المكونات المشكلة بالضغط للمعدات والميكانيكا الدقيقة، بما في ذلك المضخة والصمام والأنابيب.
- مكونات مضخة الطرد المركزي المستخدمة في حقول النفط بالإضافة إلى أدلة القضبان لنفس الشيء.
- عناصر المعدات مثل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، ومكونات الضاغط، وأغطية المنفاخ، وأجزاء منظم الحرارة.
الطب والرعاية الصحية
في الصناعة الطبية، يتم استخدام ألياف البولي بروبلين المقواة بالزجاج في تصنيع الأدوات الجراحية وغيرها من عناصر المعدات التي يجب أن تكون قوية ومقاومة لدرجات الحرارة العالية. علاوة على ذلك، يتم استخدام ألياف البولي بروبلين في الأغشية الطبية وغيرها من الاستخدامات أيضًا.
خيارات المواد المتنوعة
تتوفر مادة البولي بروبيلين في أشكال مختلفة، بما في ذلك المملوءة بالزجاج والمملوءة بالمعادن والمُشحمة داخليًا. قد تتضمن هذه الخيارات فوائد مثل تقليل الاحتكاك، وتعزيز مقاومة التآكل، وزيادة قوة التأثير.
أنواع PPS بناءً على طرق التوليف
يمكن تصنيف كبريتيد البوليفينيلين (PPS) إلى ثلاثة أنواع أساسية بناءً على عملية تصنيعه. يوفر كل نوع خصائص وفوائد مميزة، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات مختلفة.
نظرة عامة على أنواع PPS
| نوع PPS | وصف |
| PPS الخطي | تتميز هذه النسخة بوزن جزيئي يبلغ ضعف وزن PPS القياسي تقريبًا. كما أنها توفر قوة تحمل واستطالة وقوة تأثير محسنة بسبب سلاسلها الجزيئية الأطول. |
| PPS المعالج | يتم إنتاجه عن طريق تسخين بولي بروبيلين بوليسترين العادي في وجود الأكسجين (O2). تعمل عملية المعالجة هذه على تمديد السلاسل الجزيئية وإنشاء بعض التفرعات، مما يؤدي إلى زيادة الوزن الجزيئي وخصائص تشبه المواد الصلبة بالحرارة. |
| PPS متفرع | يتمتع هذا النوع بوزن جزيئي أكبر مقارنة بـ PPS العادي. يتضمن بنيته الجزيئية سلاسل متفرعة، مما يحسن الخواص الميكانيكية والمتانة والسحب. |
الخصائص التفصيلية
- PPS الخطي: يتميز البولي بروبلين الخطي بقوة ميكانيكية عالية، ولذلك يتم استخدامه حيث تكون قوة الشد ومرونة المنتج مطلوبة. كما يتصلب بسرعة عند تعرضه للحرارة فوق درجة حرارة انتقال الزجاج التي تبلغ حوالي 85 درجة مئوية، وبالتالي فهو مفيد في عمليات الإنتاج المختلفة.
- PPS المعالج: كما تؤدي عملية المعالجة إلى زيادة الوزن الجزيئي للمادة الصلبة بالحرارة وخصائصها، مما يجعلها مثالية للاستخدام في درجات الحرارة المرتفعة. وهذه التغييرات مفيدة لأنها توفر قوة واستقرارًا متزايدين للهياكل، وهو أمر مهم بشكل خاص في ظل ظروف الإجهاد العالي.
- PPS المتفرعة: تتميز مادة PPS المتفرعة ببنية متفرعة مفيدة لتوفير صلابة عالية ومقاومة عالية للصدمات للتطبيق. ونظرًا لمرونتها العالية، فهي مناسبة للأجزاء التي قد تتعرض لأحمال ديناميكية أو صدمات.
ومن خلال فهم هذه الأنواع من PPS، سيكون المصنع قادرًا على اختيار النوع المناسب من المواد لتطبيقه لتحسين الأداء وطول العمر.
تحسين خصائص مادة البلاستيك PPS باستخدام المواد المضافة
يتوفر PPS بأنواع مختلفة وبسبب مقاومته الكيميائية المتأصلة، من الممكن خلطه مع العديد من المواد المضافة لتحسين خصائصه. تعمل هذه المواد على تحسين الخصائص الميكانيكية والخصائص الحرارية وغيرها من الخصائص ذات الصلة.
يتم تعديل مادة البولي بروبيلين عادةً باستخدام الحشوات والألياف أو يتم دمجها مع مواد بلاستيكية حرارية أخرى لتعزيز خصائصها. تشمل التعزيزات الشائعة ما يلي:
- الألياف الزجاجية
- ألياف الكربون
- PTFE (بولي تترافلورو إيثيلين)
يتم تقديم عدة درجات من PPS، بما في ذلك:
- طبيعي غير مملوء
- 30% مملوءة بالزجاج
- 40% مملوءة بالزجاج
- مملوء بالمعادن
- مملوءة بالزجاج والمعادن
- المتغيرات الموصلة والمضادة للكهرباء الساكنة
- درجات المحامل المشحمة داخليًا
ومن بين هذه المنتجات، برزت PPS-GF40 وPPS-GF MD 65 كمعيار للسوق من حيث أدائهما، وبالتالي فإنهما يشغلان حصة كبيرة في السوق.
مقارنة الخصائص بين درجات مختلفة من PPS
يوضح الجدول التالي ملخص الخصائص النموذجية للدرجات غير المملوءة والمملوءة من PPS:
مقارنة خصائص درجات PPS
يوضح الجدول التالي ملخص الخصائص النموذجية للدرجات غير المملوءة والمملوءة من PPS:
| الممتلكات (الوحدة) | طريقة الاختبار | غير مكتمل | مقوى بالزجاج | مملوء بالزجاج والمعادن |
| محتوى الحشو (%) | - | - | 40 | 65 |
| الكثافة (كجم/لتر) | ايزو 1183 | 1.35 | 1.66 | 1.90 - 2.05 |
| قوة الشد (ميجا باسكال) | ايزو 527 | 65 - 85 | 190 | 110 - 130 |
| الاستطالة عند الكسر (%) | ايزو 527 | 6 - 8 | 1.9 | 1.0 - 1.3 |
| معامل الانثناء (ميجا باسكال) | ايزو 178 | 3800 | 14000 | 16000 - 19000 |
| قوة الانحناء (ميجا باسكال) | ايزو 178 | 100 - 130 | 290 | 180 - 220 |
| قوة تأثير إيزود المسننة (كيلوجول/م²) | ايزو 180/1A | - | 11 | 5 - 6 |
| HDT/A عند 1.8 ميجا باسكال (درجة مئوية) | ايزو 75 | 110 | 270 | 270 |
تقنيات معالجة بولي فينيل كبريتيد (PPS)
تُستخدم راتنجات PPS في عمليات مختلفة مثل النفخ والحقن والبثق وعادةً عند درجة حرارة تتراوح بين 300 و350 درجة مئوية. ومع ذلك، نظرًا لنقطة الانصهار العالية، فليس من السهل معالجة الدرجات المعبأة بشكل خاص حيث توجد احتمالات ارتفاع درجة حرارة المعدات.
متطلبات ما قبل التجفيف
تعتبر عملية التشكيل بالغة الأهمية في تحويل شكل المنتجات المصبوبة ومنع سيلان اللعاب. يوصى بتجفيف PPS عند: يوصى بتجفيف PPS عند:
- عند 150-160 درجة مئوية لمدة 2-3 ساعات أو عند 170-180 درجة مئوية لمدة 1-2 ساعة أو عند 200-220 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة - ساعة.
- 120 درجة مئوية لمدة 5 ساعات
تعتبر هذه الخطوة بالغة الأهمية بشكل خاص بالنسبة للدرجات المملوءة بألياف الكربون لأنها معروفة بالانتفاخ وامتصاص الرطوبة التي تضر بالمنتج النهائي.
معلمات عملية القولبة بالحقن
من المهم الإشارة إلى أنه يمكن معالجة PPS باستخدام عملية القولبة بالحقن. لتحسين إنتاجية عملية القولبة، يجب أن تكون درجة حرارة القالب عند 50 درجة مئوية بينما يجب أن تكون درجة حرارة ما بعد التبلور عند 200 درجة مئوية. ومع ذلك، لا يمكن تطبيق هذه الطريقة على التطبيق حيث تكون هناك حاجة إلى قيمة عالية من الاستقرار البعدي. نظرًا لأن PPS لديه لزوجة منخفضة لملئها، فهناك حاجة للتركيز على إغلاق القالب.
تشمل المعلمات النموذجية ما يلي:
- درجة حرارة الأسطوانة: 300-320 درجة مئوية
- درجة حرارة القالب: 120-160 درجة مئوية لتمكين القماش من التبلور بالطريقة الصحيحة وعدم الانحناء.
- ضغط الحقن: 40-70 ميجا باسكال
- سرعة المسمار: 40-100 دورة في الدقيقة
عملية البثق
يمكن أيضًا بثق البولي بروبلين ويتم تطبيق هذه العملية في إنتاج الألياف والخيوط الأحادية والأنابيب والقضبان والألواح. تتضمن ظروف المعالجة الموصى بها ما يلي:
- درجة حرارة التجفيف: 121 درجة مئوية لمدة 3 ساعات
- درجة حرارة القالب: 300-310 درجة مئوية
- درجة حرارة الانصهار: 290-325 درجة مئوية
استدامة PPS
ومع ذلك، عندما يتم الحصول على البولي بروبلين بطريقة مسؤولة وعند تصنيعه، فإنه يعتبر من بين البوليمرات المستدامة. تعتمد استدامته على العوامل التالية: وعلى هذا الأساس، تعتمد استدامته على العوامل التالية:
مصادر المواد الخام:
إن اختيار المواد المتجددة في تصنيع PPS يمكن أن يساعد أيضًا في تقليل انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري وتحسين الكفاءة.
متانة:
لا يتآكل PPS بسبب الحرارة والمواد الكيميائية، وبالتالي، فإنه يدوم لفترة أطول لأنه لا يتآكل في معظم الأحيان، واستبداله نادر.
خيارات إعادة التدوير: يمكن إعادة تدوير كبريتيد البوليفينيلين بالطرق التالية:
- إعادة التدوير الميكانيكي: عمليات مثل الطحن أو التقطيع.
- إعادة التدوير الكيميائي: يتم اتخاذ خطوات مثل إزالة البلمرة أو خطوات أخرى مماثلة.
في حين أن نقطة انصهار PPS عالية وخاملة كيميائيًا مما يخلق عقبة في إعادة التدوير، فقد كان هناك تطور مستمر في صناعة إعادة التدوير للبلاستيك بعد الاستهلاك الذي استثمر في مرافق إعادة تدوير PPS وغيرها من البوليمرات الصلبة بالحرارة مما يعني أنها تدعم الاقتصاد الدائري.
ميزات خفيفة الوزن
الاستخدام الأكثر شيوعًا أو تفضيلًا لـ PPS هو استبدال المعادن لأنه خفيف الوزن ويعمل كمادة غير تآكلية للأملاح والسوائل المستخدمة في السيارات. يمكنه تجميع عدة أجزاء ذات تعقيد عالٍ بشكل صحيح لاستيعاب العديد من الوظائف.
الشهادات واعتبارات السلامة
تعتبر منتجات PPS المصنوعة من مواد تم إعادة تدويرها و/أو إنتاجها من الكتلة الحيوية والحاصلة على شهادة ISCC+ منتجات مستدامة. وهي ليست خطرة جدًا على البشر والبيئة ولكن يجب توخي الحذر لتقليل المخاطر المرتبطة بها.
فوائد حقن القالب باستخدام PPS
إن استخدام عملية حقن البلاستيك مع كبريتيد البولي فينيلين (PPS) له العديد من المزايا لذلك فهو مفضل لتصنيع الأجزاء عالية الأداء.
قوة ميكانيكية فائقة
تتمتع مادة PPS بالعديد من الخصائص الممتازة من حيث خصائصها الميكانيكية بما في ذلك قوة الشد وقوة الانحناء وقوة التأثير. تمكن هذه الخصائص مكونات PPS من تحمل الظروف القاسية حيث تكون قوة المادة ذات أهمية قصوى.
استقرار حراري ممتاز
من أهم خصائص مادة البولي بروبيلين مقاومة الحرارة: لا تتحلل هذه المادة البلاستيكية ولا تفقد قوتها ومرونتها ولا تنحني إذا تعرضت لدرجات حرارة عالية لفترة طويلة. وبفضل ثباتها الحراري، فهي مناسبة للاستخدام في المناطق التي تنتج الحرارة.
مقاومة كيميائية ممتازة
يبدو أن مادة PPS تتمتع بمقاومة عالية للعديد من المواد الكيميائية بما في ذلك الأحماض والقواعد والمذيبات والهيدروكربونات. هذه الخاصية تجعلها مناسبة للاستخدام في التطبيقات الكيميائية الصعبة.
استقرار الأبعاد المتسق
لا يمكن أيضًا أن تتأثر أجزاء PPS بالتغيرات في الشكل والحجم والتغيرات في درجة الحرارة وبالتالي يمكن أن تكون مناسبة للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب تحملات ضيقة.
تركيبة خفيفة الوزن
تتمتع مادة PPS بكثافة أقل نسبيًا من المعادن وفي نفس الوقت تتمتع بقوة ميكانيكية جيدة وبالتالي فهي أكثر ملاءمة للتطبيقات حيث يكون الوزن عاملًا سلبيًا.
عيوب حقن البلاستيك PPS
ومع ذلك، من المهم أن نأخذ في الاعتبار القيود التالية التي تواجهها مادة PPS في عملية القولبة بالحقن. يجب تقييم هذه العوامل لفهم مدى ملاءمتها لاستخدامك الخاص.
تكلفة أعلى
تعتبر راتنجات PPS باهظة الثمن نسبيًا مقارنة بالعديد من المواد البلاستيكية الحرارية الأخرى وهذا عامل قد يجعل التكلفة الإجمالية لاستخدام PPS مرتفعة في الإنتاج واسع النطاق أو في المشاريع الحساسة للتكلفة.
الصفات الكاشطة
يؤثر ارتفاع نسبة إضافة الحشو المستخدمة لتحسين الخصائص الميكانيكية لـ PPS على تآكل معدات صب الحقن. وهذا بدوره يمكن أن يتسبب في تآكل البراغي والبراميل والقوالب قبل انتهاء عمرها الافتراضي.
خيارات محدودة للألوان
عادةً ما يكون PPS المُجهز بشكل صحيح باللون الأسود أو البني الداكن، مما يحد من احتمالات استخدام الظلال الساطعة أو الأفتح في المنتجات النهائية.
الهشاشة المتأصلة
على الرغم من أن مادة البولي بروبيلين قد تكون هشة بعض الشيء، إلا أن هذه ليست مشكلة كبيرة ويمكن موازنتها بمساعدة الألياف والتعزيزات. ومع ذلك، قد تؤدي هذه الإضافات أيضًا إلى تغيير خصائص المادة مما يؤثر على القوة واللمسة النهائية للسطح والاستقرار البعدي وتكلفة المنتج.
خاتمة
وفي الختام، يمكن ملاحظة أن عملية القولبة بالحقن باستخدام بي بي اس تقدم العديد من الفوائد، خاصة عندما يتعلق الأمر بالأجزاء عالية الأداء ذات الأحمال الميكانيكية العالية والحرارة والمقاومة الكيميائية. ومع ذلك، يجب على المرء أن يأخذ في الاعتبار التكلفة الأعلى وبعض القيود المتأصلة في النهج اعتمادًا على تفاصيل المشاريع. وبالتالي، من خلال مقارنة هذه العوامل، يمكن للمصنعين اتخاذ قرارات صحيحة بشأن استخدام inS في تطبيقاتهم، للحصول على أقصى قدر من الأداء والتكلفة.