Τι είναι το πλαστικό PPS;

Το σουλφίδιο του πολυφαινυλενίου (PPS) είναι ένα θερμοπλαστικό υψηλής απόδοσης με εξαιρετική χημική αντοχή, το οποίο δεν διαλύεται σχεδόν σε κανέναν διαλύτη σε όλες τις θερμοκρασίες έως και 200 °C. Έχει χαμηλή απορρόφηση υγρασίας και παρέχει υψηλή μηχανική αντοχή και θερμική σταθερότητα και, ως εκ τούτου, είναι κατάλληλο για κατεργασμένα μέρη ακριβείας. Πηγαίνετε στο πλαστικό matreial υψηλής θερμοκρασίας σελίδα για να μάθετε περισσότερα σχετικά υλικά.

Αυτό το υλικό είναι ημικρυσταλλικό στη φύση του και έχει σημείο τήξης έως 225°F και θερμική αποικοδόμηση έως 425°F. Έχει χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής και έχει υποστεί ανακούφιση από τις τάσεις κατά την κατασκευή, καθιστώντας το έτσι ιδανικό για εξαρτήματα που χρειάζονται στενές ανοχές. Σε ακραίες συνθήκες, το PPS παρουσιάζει εξαιρετική απόδοση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φθηνότερο υποκατάστατο του PEEK σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Λόγω των πολύ χαμηλών επιπέδων ιοντικών προσμίξεων, το υλικό είναι κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή καθαρότητα.

Μπορείτε να πάτε στο Χύτευση με έγχυση PEEK σελίδα για να μάθετε περισσότερα για το υλικό PEEK.

Παράγονται πολλοί διαφορετικοί τύποι PPS και διατίθενται σε παραλλαγές ενισχυμένες με υαλονήματα, ορυκτές και εσωτερικά λιπανόμενες. Μπορούν να προσφέρουν τέτοια πλεονεκτήματα όπως χαμηλό συντελεστή τριβής, αυξημένη αντοχή στη φθορά και υψηλή αντοχή στην κρούση.

Εισαγωγή στα πλαστικά PPs

Το σουλφίδιο του πολυφαινυλενίου (PPS) είναι ένα θερμοπλαστικό υψηλής απόδοσης που είναι γνωστό για την εξαιρετική χημική του αντοχή, το υλικό αυτό είναι ανθεκτικό σε όλους τους διαλύτες σε θερμοκρασίες έως 200°C (392°F). Το χαμηλό ποσοστό απορρόφησης υγρασίας σε συνδυασμό με τη μηχανική αντοχή και τη θερμική σταθερότητα το καθιστούν κατάλληλο για εφαρμογές όπου απαιτούνται εξαρτήματα μηχανικής ακριβείας.

Θερμικές ιδιότητες του θειούχου πολυφαινυλενίου (PPS)

Το PPS είναι πολύ γνωστό ότι έχει υψηλή θερμική σταθερότητα και μπορεί να λειτουργήσει σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες χωρίς να αλλάζει τις ιδιότητές του. Οι ακόλουθες προδιαγραφές προκύπτουν από τις δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν στο Techtron® 1000 PPS, το οποίο είναι ένας μη γεμισμένος τύπος.

Θερμοκρασία θερμικής εκτροπής (HDT)

Η θερμοκρασία θερμικής εκτροπής περιγράφει την ποσότητα θερμότητας που μπορεί να αντέξει ένας συγκεκριμένος τύπος πλαστικού πριν αρχίσει να παραμορφώνεται κάτω από ένα συγκεκριμένο βάρος. Για το PPS, αυτή είναι στους 115°C (250°F) όταν φορτίζεται με 1. 8 MPa (264 PSI) και σύμφωνα με τα πρότυπα ISO 75-1/2 και ASTM D648.

Μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας

Η θερμοκρασία συνεχούς λειτουργίας του PPS μπορεί να φτάσει τους 220 °C, το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, περίπου 20.000 ώρες στον αέρα και τα φυσικά χαρακτηριστικά του δεν θα επηρεαστούν.

PPS Πλαστικό σημείο τήξης

Η θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης του PPS βρέθηκε να είναι 280°C σύμφωνα με το I1357-1/-3, ενώ είναι 540°F σύμφωνα με τα πρότυπα δοκιμής ASTM D3418.

Θερμική αγωγιμότητα

Η θερμική αγωγιμότητα ορίζεται ως το πόσο καλά το εν λόγω υλικό μεταφέρει τη θερμότητα. Θερμική αγωγιμότητα: Όπως μπορείτε να δείτε, το PPS έχει καλύτερη θερμική αγωγιμότητα από το PEEK, αλλά μικρότερη από το PE και το PTFE. Σε θερμοκρασία δωματίου (23°C ή 73°F), οι τιμές θερμικής αγωγιμότητας για το PPS είναι:

ISO: 0,3 W/(K-m)

ASTM: 2 BTU σε. /(hr-ft²-°F)

Αναφλεξιμότητα και αντοχή στη φωτιά

Η αντοχή του PPS στη φλόγα είναι αρκετά καλή με βαθμολογία UL 94 V-0 και δεν απαιτούνται πρόσθετα πληρωτικά ή πρόσθετα. Έχει δείκτη οξυγόνου 44% σύμφωνα με τα αποτελέσματα των δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με το ISO 4589-1/2, γεγονός που μιλάει επίσης για την αντοχή του υλικού στη φωτιά.

Συντελεστής γραμμικής θερμικής διαστολής (CLTE)

Ο συντελεστής γραμμικής θερμικής διαστολής ή CLTE δείχνει πόσο διαστέλλεται ένα υλικό όταν αυξάνονται οι θερμοκρασίες. Το PPS έχει CLTE μικρότερο από 40 σε σύγκριση με τα περισσότερα άλλα τεχνικά πλαστικά, όπως το PET και το POM, καθιστώντας το ακόμη πιο οικονομικό από το PEEK και το PAI. Αυτός ο χαμηλός ρυθμός διαστολής είναι επωφελής για εφαρμογές όπου απαιτείται στενή ανοχή σε περιβάλλοντα μέτριας έως υψηλής θερμοκρασίας.

Μηχανικές ιδιότητες του θειούχου πολυφαινυλενίου (PPS)

Το PPS είναι γνωστό για την ισορροπία του μεταξύ χαμηλού συντελεστή διαστολής και υψηλής μηχανικής αντοχής και, συνεπώς, είναι κατάλληλο τόσο για εφαρμογές που φέρουν φορτία όσο και για εξαρτήματα που απαιτούν πολύπλοκη κατεργασία. Οι ακόλουθες προδιαγραφές βασίζονται στις δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν στο Techtron® 1000 PPS, το οποίο είναι ένας μη πληρωμένος τύπος.

Βασικές μηχανικές ιδιότητες

Ακίνητα	Τιμή (ISO)	Τιμή (ASTM)
Πυκνότητα	1,35 g/cm³ (χωρίς γέμισμα)	1,66 g/cm³ (40% ενισχυμένο με ίνες γυαλιού)
Αντοχή σε εφελκυσμό	102 MPa	13.500 PSI
Εφελκυστική παραμόρφωση σε διαρροή	12%	3.6%
Εφελκυστική παραμόρφωση σε θραύση	12%	20%
Μέτρο ελαστικότητας σε εφελκυσμό	4.000 MPa	500 KSI
Αντοχή σε θλίψη	–	21.500 PSI (ASTM D695)
Σκληρότητα Rockwell M	100	95
Σκληρότητα Rockwell R	–	125
Κρούση Charpy (χωρίς συγκόλληση)	–	Δεν υπάρχει διάλειμμα
Κρούση Charpy (εγκοπή)	2,0 kJ/m²	–
Izod Impact (με εγκοπή)	–	0,60 ft-lb/in
Αντοχή σε κάμψη	155 MPa	21.000 PSI
Μέτρο ελαστικότητας σε κάμψη	–	575 KSI

Πυκνότητα

Το μη γεμισμένο PPS έχει πυκνότητα περίπου ένα. 35 g/cm³. Εάν ενισχυθεί, για παράδειγμα, με 40% υαλοϊνών, η πυκνότητα αυξάνεται σε περίπου 1,66 g/cm³.

Αντοχή σε εφελκυσμό

Αυτή η αντοχή σε εφελκυσμό είναι πολύ υψηλότερη από άλλα τεχνικά πλαστικά που είναι διαθέσιμα σε παρόμοιο εύρος τιμών με το PPS. Οι ιδιότητες εφελκυσμού του Techtron® 1000 PPS συνίστανται σε αντοχή σε εφελκυσμό 102 MPa (13.500 PSI), τάση διαρροής 12% και τάση θραύσης 12%.

Αντοχή σε θλίψη

Μια άλλη μηχανική ιδιότητα που αξίζει να αναφερθεί είναι η αντοχή σε θλίψη του PPS, η οποία εκτιμάται σε περίπου 21.500 PSI σύμφωνα με τη δοκιμή ASTM D695.

Σκληρότητα και αντοχή στην κρούση

Το PPS επιδεικνύει εξαιρετική σκληρότητα και αντοχή σε κρούση: PPS επιδεικνύει εξαιρετική σκληρότητα και αντοχή στην κρούση:

 

Σκληρότητα Rockwell M: 100 (ISO), 95 (ASTM).

Σκληρότητα Rockwell R: 125, (ASTM)

Αντοχή σε κρούση Charpy: Τα μη χαραγμένα δείγματα δεν έχουν ρωγμές, ενώ τα χαραγμένα δείγματα έχουν αντοχή περίπου 2. 0 kJ/m².

Izod Impact (με εγκοπή): 0,60 ft-lb/in.

Ιδιότητες κάμψης

Το πολυμερές PPS έχει υψηλή αντοχή και μέτρο κάμψης που του επιτρέπουν να χρησιμοποιείται σε δομικές εφαρμογές. Έχει αντοχή σε κάμψη 155 MPa (21.000 PSI) και μέτρο κάμψης 575 KSI, τα οποία είναι ενδεικτικά της δυσκαμψίας και της φέρουσας ικανότητάς του.

Μπορεί να δηλωθεί ότι το PPS διαθέτει αρκετά υψηλά μηχανικά χαρακτηριστικά, γεγονός που του επιτρέπει να χρησιμοποιείται σε βιομηχανίες όπου απαιτούνται εξαρτήματα υψηλής αντοχής και ακρίβειας.

Ηλεκτρικές ιδιότητες του θειούχου πολυφαινυλενίου (PPS)

Μεταξύ όλων των πολυμερών υλικών, το σουλφίδιο του πολυφαινυλενίου (PPS) είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για ηλεκτρική μόνωση υψηλής τάσης. Η ημικρυσταλλική και μη πολική μοριακή δομή του το καθιστά πολύ χαμηλής κινητικότητας ηλεκτρονίων και συνεπώς υψηλής ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης, γεγονός που το καθιστά κακό αγωγό του ηλεκτρισμού.

 

Οι ακόλουθες ηλεκτρικές προδιαγραφές βασίζονται σε δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν σε Techtron® 1000 PPS, μια μη γεμισμένη ποιότητα.

Πίνακας: Πίνακας: Βασικές ηλεκτρικές ιδιότητες

Ακίνητα	Αξία
Διηλεκτρική αντοχή	18 kV/mm (IEC 60243-1)
	540 V/mil (ASTM D149)
Ειδική αντίσταση επιφάνειας	10^12 Ohm/sq (ANSI/ESD STM 11.11)
Αντίσταση όγκου	10^13 Ohm/cm (IEC 62631-2-1)

Διηλεκτρική αντοχή

Η διηλεκτρική αντοχή αναφέρεται στην ηλεκτρική αντοχή ενός υλικού όταν καταπονείται. Για το μη γεμισμένο PPS η τιμή αυτή είναι περίπου 18 kV/mm σύμφωνα με το IEC 60243-1 ή 540V ανά mil σύμφωνα με το πρότυπο ASTM D149. Η ιδιότητα αυτή είναι σημαντική για την αξιολόγηση της ικανότητας του PPS ως ηλεκτρικού μονωτή.

Ειδική ηλεκτρική αντίσταση

Η ειδική ηλεκτρική αντίσταση, από την άλλη πλευρά, είναι το μέτρο της ικανότητας ενός υλικού να προσφέρει αντίσταση στη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος. Το PPS έχει πολύ χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, επομένως η ειδική ηλεκτρική του αντίσταση είναι χαμηλή σε σύγκριση με πολλά άλλα κοινά τεχνικά πλαστικά και αυτό το καθιστά ιδανικό για χρήση σε υπηρεσίες μόνωσης. Το μη πληρωμένο PPS έχει δείξει ειδική αντίσταση επιφάνειας 10^12 Ohm/sq (ANSI/ESD STM 11. 11) και ειδική αντίσταση όγκου 10^13 Ohm/cm (IEC 62631-2-1).

Χημική συμβατότητα του θειούχου πολυφαινυλενίου (PPS)

Μία από τις σημαντικότερες ιδιότητες του PPS είναι η πολύ καλή χημική του αντοχή, η οποία το κατατάσσει μεταξύ των πιο ανθεκτικών χημικά θερμοπλαστικών μηχανικής που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά, ιδίως αν αναλογιστεί κανείς το κόστος του. Απορροφά ακόμη λιγότερη υγρασία, γεγονός που το καθιστά ακόμη πιο ανεκτικό σε διάφορες δύσκολες χρήσεις. Το PPS είναι μια εξαιρετική επιλογή για περιβάλλοντα που περιλαμβάνουν:

• Ισχυρά οξέα και βάσεις: Μπορεί επίσης να εκτεθεί σε ορισμένες ουσίες όπως το θειικό οξύ, το υδροχλωρικό οξύ, το υδροξείδιο του νατρίου και το υδροξείδιο του καλίου.
• Οργανικοί διαλύτες: Το PPS παρουσιάζει αποδεκτή αντοχή σε διάφορους οργανικούς διαλύτες, συμπεριλαμβανομένων των αλκοολών, των κετονών, των εστέρων και των αρωματικών υδρογονανθράκων.
• Οξειδωτικοί παράγοντες: Είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί αυτό το υλικό με οξειδωτικά, όπως για παράδειγμα υπεροξείδιο του υδρογόνου και χλώριο.
• Υδρογονάνθρακες: Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν με καύσιμα, λάδια και κάθε είδους λίπανση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο αυτοκίνητο.

 

• Αλογόνα: Είναι καλό για εφαρμογές που περιλαμβάνουν αποστείρωση και απολύμανση, όπως η χρήση χλωρίνης και ο καθαρισμός στη θέση/αποστείρωση στη θέση.
• Υγρασία και υγρασία: Λόγω της χαμηλής απορρόφησης υγρασίας είναι ιδανικό για χώρους με υψηλή υγρασία.

Συνολικά, το υλικό PPS είναι ιδανικό για χρήση σε εφαρμογές που έρχονται σε επαφή με ένα ευρύ φάσμα χημικών ουσιών και θα προσφέρει μακροχρόνιες υπηρεσίες σε σκληρά περιβάλλοντα.

Εφαρμογές του θειούχου πολυφαινυλενίου (PPS)

Το σουλφίδιο του πολυφαινυλενίου (PPS) είναι ένα θερμοπλαστικό υλικό υψηλών επιδόσεων που έχει πολλά ειδικά χαρακτηριστικά. Λόγω του σχετικά χαμηλού του κόστους και της δυνατότητας παραγωγής αντικειμένων από αυτό, είναι κατάλληλο για διάφορες βιομηχανίες, ιδίως για εκείνες που αφορούν υψηλές θερμοκρασίες.

Ακολουθεί ανάλυση των κύριων εφαρμογών του:

Βιομηχανία αυτοκινήτων

Το PPS βρίσκει επίσης εφαρμογή στην αυτοκινητοβιομηχανία λόγω της ικανότητάς του να υποκαθιστά μέταλλα και άλλα υλικά σε δύσκολες περιοχές εφαρμογής. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό για εξαρτήματα που εκτίθενται σε: Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό για εξαρτήματα που εκτίθενται σε:

• Υψηλές θερμοκρασίες: Κατάλληλο για χρήση σε χώρους όπου είναι δύσκολη η εγκατάσταση σταθερού εξοπλισμού, όπως κάτω από το καπό του αυτοκινήτου.
• Υγρά αυτοκινήτων: Δεν διαβρώνεται εύκολα από διάφορους τύπους υγρών.
• Μηχανική καταπόνηση: Προσφέρει την απαραίτητη αντοχή κατά τη διάρκεια αγχωτικών στιγμών.

Οι βασικές εφαρμογές στην αυτοκινητοβιομηχανία περιλαμβάνουν:

• Συστήματα ψεκασμού καυσίμου
• Συστήματα ψύξης
• Πτερωτές αντλίας νερού
• Περιβλήματα θερμοστάτη
• Εξαρτήματα ηλεκτρικών φρένων
• Διακόπτες και περιβλήματα λαμπτήρων

Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπου πρόκειται για εσωτερικά ή εξωτερικά διακοσμητικά μέρη, το PPS δεν χρησιμοποιείται συχνά- ωστόσο, είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για λειτουργικές εφαρμογές στην αυτοκινητοβιομηχανία.

Ηλεκτρικά και Ηλεκτρονικά

Το PPS είναι ένα υλικό που προτιμάται στον τομέα των ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών (E&E) λόγω των:

• Υψηλή θερμική αντίσταση: Χρησιμοποιείται καλύτερα σε μέρη που εκτίθενται σε θερμότητα.
• Εξαιρετική ανθεκτικότητα και σταθερότητα διαστάσεων: Εγγυάται αξιοπιστία σε εφαρμογές ευαίσθητες στην ακρίβεια.
• Χαμηλή συρρίκνωση: Επιτρέπει την καλύτερη διαμόρφωση πολύπλοκων συνδέσμων και υποδοχών με τον σωστό τρόπο.

Το PPS είναι επίσης γνωστό για την κατηγορία αναφλεξιμότητας UL94 V-0 χωρίς τη χρήση περαιτέρω επιβραδυντικών φλόγας. Χρησιμοποιείται συνήθως σε:

• Συνδέσεις και υποδοχές
• Κουβαρίστρες για ηλεκτρικά πηνία
• Ηλεκτρονικά περιβλήματα
• Εξαρτήματα μονάδας σκληρού δίσκου
• Διακόπτες και ρελέ

Η μετάβαση σε PPS σε εφαρμογές E&E επιβάλλεται επομένως από το γεγονός ότι υπάρχει ανάγκη αντικατάστασης πολυμερών που είναι λιγότερο ανθεκτικά στις χαμηλές θερμοκρασίες.

Οικιακές συσκευές

Λόγω της ελάχιστης συρρίκνωσης και διόγκωσής του και των μη διαβρωτικών και μη υδρολυτικών ιδιοτήτων του κατά την έκθεση στη θερμότητα, το PPS χρησιμοποιείται σε διάφορες οικιακές συσκευές. Οι συνήθεις εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Εξαρτήματα θέρμανσης και κλιματισμού
• Τηγάνισμα panhandles
• Γρίλιες στεγνωτήρα μαλλιών
• Βαλβίδες σίδερου ατμού
• Διακόπτες τοστιέρας
• Πικάπ φούρνου μικροκυμάτων

Βιομηχανικές χρήσεις

Παρατηρείται η τάση να αντικαταστήσει το PPS τα μέταλλα και τα θερμοσκληρυνόμενα πλαστικά στους τομείς της μηχανολογίας όπου υπάρχουν χημικά επιθετικά περιβάλλοντα. Οι ιδιότητές του το καθιστούν ιδανικό για:

Οι εφαρμογές δεν θεωρούνται συνήθως τυπικές ενισχυμένες εφαρμογές χύτευσης με έγχυση, αλλά μάλλον πιο βαριά βιομηχανοποιημένες.

Διαδικασίες εξώθησης ινών και αντικολλητικές επιστρώσεις.

• Εξαρτήματα που διαμορφώνονται υπό πίεση για εξοπλισμό και λεπτή μηχανική, συμπεριλαμβανομένων αντλιών, βαλβίδων και σωλήνων.
• Εξαρτήματα φυγοκεντρικών αντλιών που χρησιμοποιούνται σε πετρελαιοπηγές, καθώς και οι οδηγοί ράβδων για τις ίδιες.
• Τέτοια στοιχεία εξοπλισμού όπως συστήματα HVAC, εξαρτήματα συμπιεστών, περιβλήματα ανεμιστήρων και εξαρτήματα θερμοστατών.

Ιατρική και υγειονομική περίθαλψη

Στην ιατρική βιομηχανία, το PPS με ενίσχυση γυαλιού χρησιμοποιείται για την κατασκευή χειρουργικών εργαλείων και άλλων στοιχείων εξοπλισμού που πρέπει να είναι ανθεκτικά και ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες. Επιπλέον, οι ίνες PPS βρίσκουν χρήση σε ιατρικές μεμβράνες και άλλες χρήσεις.

Ποικίλες επιλογές υλικών

Το PPS είναι διαθέσιμο σε διάφορες μορφές, όπως γεμισμένο με γυαλί, γεμισμένο με ορυκτά και με εσωτερική λίπανση. Αυτές οι επιλογές μπορεί να περιλαμβάνουν οφέλη όπως μειωμένη τριβή, αυξημένη αντοχή στη φθορά και αυξημένη αντοχή στην κρούση.

Τύποι PPS με βάση τις μεθόδους σύνθεσης

Το σουλφίδιο πολυφαινυλενίου (PPS) μπορεί να ταξινομηθεί σε τρεις βασικούς τύπους με βάση τη διαδικασία σύνθεσής του. Κάθε τύπος προσφέρει ξεχωριστά χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα, καθιστώντας τα κατάλληλα για διάφορες εφαρμογές.

Επισκόπηση των τύπων PPS

Τύπος PPS	Περιγραφή
Γραμμική PPS	Αυτή η έκδοση διαθέτει μοριακό βάρος που είναι σχεδόν διπλάσιο από το τυπικό PPS. Προσφέρει αυξημένη αντοχή, επιμήκυνση και αντοχή σε κρούση λόγω των μακρύτερων μοριακών αλυσίδων του.
Σκληρυμένο PPS	Παράγεται με θέρμανση κανονικού PPS παρουσία οξυγόνου (O2). Αυτή η διαδικασία σκλήρυνσης επιμηκύνει τις μοριακές αλυσίδες και δημιουργεί κάποια διακλάδωση, με αποτέλεσμα υψηλότερο μοριακό βάρος και ιδιότητες που μοιάζουν με αυτές των θερμοσκληρυνόμενων υλικών.
Διακλαδισμένο PPS	Αυτός ο τύπος έχει μεγαλύτερο μοριακό βάρος σε σύγκριση με το κανονικό PPS. Η μοριακή δομή του περιλαμβάνει διακλαδισμένες αλυσίδες, οι οποίες βελτιώνουν τις μηχανικές ιδιότητες, την αντοχή και την ολκιμότητα.

Λεπτομερή χαρακτηριστικά

• Γραμμική PPS: Το γραμμικό PPS έχει υψηλές μηχανικές αντοχές και επομένως χρησιμοποιείται όταν είναι επιθυμητή η αντοχή σε εφελκυσμό και η ευελιξία του προϊόντος. Επίσης, στερεοποιείται γρήγορα όταν εκτίθεται σε θερμότητα πάνω από τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης που είναι περίπου 85 0 C και επομένως είναι χρήσιμο σε διάφορες διεργασίες παραγωγής.
• Θεραπευμένο PPS: Η διαδικασία σκλήρυνσης προκαλεί επίσης αύξηση του μοριακού βάρους του θερμοσκληρυνόμενου υλικού και των ιδιοτήτων του, καθιστώντας το έτσι ιδανικό για χρήση σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτές οι αλλαγές είναι επωφελείς, καθώς παρέχουν αυξημένη αντοχή και σταθερότητα των δομών, γεγονός ιδιαίτερα σημαντικό σε συνθήκες υψηλής καταπόνησης.
• Διακλαδισμένο PPS: Το διακλαδισμένο PPS έχει δομή διακλάδωσης που είναι χρήσιμη για την παροχή υψηλής σκληρότητας και αντοχής στην κρούση για την εφαρμογή. Λόγω της υψηλότερης ολκιμότητάς του, είναι κατάλληλο για εξαρτήματα που ενδέχεται να υποστούν δυναμικά φορτία ή κρούσεις.

Από την κατανόηση αυτών των τύπων PPS, ένας κατασκευαστής θα είναι σε θέση να επιλέξει τον κατάλληλο τύπο υλικού για την εφαρμογή του, ώστε να βελτιώσει τις επιδόσεις και τη μακροζωία.

Βελτίωση των ιδιοτήτων του πλαστικού υλικού PPS με πρόσθετα

Το PPS διατίθεται σε διάφορους τύπους και λόγω της εγγενούς χημικής του αντοχής, είναι δυνατή η πρόσμιξη με διάφορα πρόσθετα για τη βελτίωση των ιδιοτήτων του. Αυτά βελτιώνουν τις μηχανικές ιδιότητες, τα θερμικά χαρακτηριστικά και άλλα σχετικά χαρακτηριστικά.

Το PPS συνήθως τροποποιείται με τη χρήση πληρωτικών ουσιών και ινών ή συμπολυμερίζεται με άλλα θερμοπλαστικά για να βελτιώσει τις ιδιότητές του. Οι δημοφιλείς ενισχύσεις περιλαμβάνουν:

• Γυάλινη ίνα
• Ίνα άνθρακα
• PTFE (Πολυτετραφθοροαιθυλένιο)

Προσφέρονται διάφορες βαθμίδες PPS, όπως:

• Μη συμπληρωμένο Φυσικό
• 30% Γεμιστό γυαλί
• 40% Γεμιστό γυαλί
• Ορυκτό υλικό
• Γυαλί-ορυκτό-γεμισμένο
• Αγώγιμες και αντιστατικές παραλλαγές
• Βαθμοί ρουλεμάν με εσωτερική λίπανση

Μεταξύ αυτών, τα PPS-GF40 και PPS-GF MD 65 έχουν αναδειχθεί ως το πρότυπο της αγοράς καθώς αποδίδουν, με αποτέλεσμα να καταλαμβάνουν σημαντικό μερίδιο αγοράς.

Σύγκριση ιδιοτήτων μεταξύ διαφορετικών βαθμών PPS

Ο ακόλουθος πίνακας συνοψίζει τις τυπικές ιδιότητες των μη γεμισμένων και γεμισμένων τύπων PPS:

Σύγκριση ιδιοτήτων των βαθμών PPS

Ο ακόλουθος πίνακας συνοψίζει τις τυπικές ιδιότητες των μη γεμισμένων και γεμισμένων τύπων PPS:

Ιδιοκτησία (Μονάδα)	Μέθοδος δοκιμής	Ανεκπλήρωτο	Ενισχυμένο γυαλί	Γυαλί-ορυκτό γεμισμένο
Περιεχόμενο πλήρωσης (%)	–	–	40	65
Πυκνότητα (kg/l)	ISO 1183	1.35	1.66	1.90 – 2.05
Αντοχή σε εφελκυσμό (MPa)	ISO 527	65 – 85	190	110 – 130
Επιμήκυνση στη θραύση (%)	ISO 527	6 – 8	1.9	1.0 – 1.3
Συντελεστής κάμψης (MPa)	ISO 178	3800	14000	16000 – 19000
Αντοχή σε κάμψη (MPa)	ISO 178	100 – 130	290	180 – 220
Αντοχή σε κρούση Izod (kJ/m²)	ISO 180/1A	–	11	5 – 6
HDT/A @ 1,8 MPa (°C)	ISO 75	110	270	270

Τεχνικές επεξεργασίας για το θειούχο πολυφαινυλένιο (PPS)

Οι ρητίνες PPS χρησιμοποιούνται σε διάφορες διεργασίες όπως η χύτευση με εμφύσηση, η χύτευση με έγχυση και η εξώθηση και συνήθως σε θερμοκρασία 300-350 ℃. Ωστόσο, λόγω του υψηλού σημείου τήξης, δεν είναι πολύ εύκολη η επεξεργασία τους, ειδικά οι πληρωμένες ποιότητες όπου υπάρχουν πιθανότητες υπερθέρμανσης του εξοπλισμού.

Απαιτήσεις προ-ξήρανσης

Η διαδικασία χύτευσης είναι κρίσιμη για τη μετατροπή του σχήματος των χυτευμένων προϊόντων και την αποφυγή της σάλιοσης. Συνιστάται η ξήρανση του PPS σε: Συνιστάται η ξήρανση του PPS σε:

• Στους 150-160°C για 2-3 ώρες ή στους 170-180°C για 1-2 ώρες ή στους 200-220°C για 30 λεπτά-1 ώρα.
• 120°C για 5 ώρες

Αυτό το βήμα είναι ιδιαίτερα κρίσιμο για τα προϊόντα με ίνες άνθρακα, καθώς είναι γνωστό ότι διογκώνονται και απορροφούν υγρασία που είναι επιβλαβής για το τελικό προϊόν.

Παράμετροι χύτευσης με έγχυση

Είναι σημαντικό να επισημάνουμε ότι το PPS μπορεί να υποστεί επεξεργασία με χύτευση με έγχυση. Για να βελτιωθεί η παραγωγικότητα της διαδικασίας χύτευσης, η θερμοκρασία του καλουπιού πρέπει να είναι στους 50 βαθμούς Κελσίου, ενώ η θερμοκρασία μετά την κρυστάλλωση πρέπει να είναι στους 200 βαθμούς Κελσίου. Ωστόσο, η μέθοδος αυτή δεν μπορεί να εφαρμοστεί στην εφαρμογή όπου απαιτείται υψηλή τιμή διαστατικής σταθερότητας. Δεδομένου ότι το PPS έχει χαμηλό ιξώδες για την πλήρωση, υπάρχει ανάγκη να δοθεί έμφαση στο κλείσιμο του καλουπιού.

Οι τυπικές παράμετροι περιλαμβάνουν:

• Θερμοκρασία κυλίνδρου: 300-320°C
• Θερμοκρασία μούχλας: 120-160°C για να μπορέσει το ύφασμα να κρυσταλλωθεί με τον κατάλληλο τρόπο και να μην παραμορφωθεί.
• Πίεση έγχυσης: 40-70 MPa
• Ταχύτητα βίδας: 40-100 RPM

Διαδικασία εξώθησης

Το PPS μπορεί επίσης να εξηλασθεί και η διαδικασία αυτή εφαρμόζεται στην παραγωγή ινών, μονόκλωνων, σωλήνων, ράβδων και πλακών. Οι συνιστώμενες συνθήκες επεξεργασίας περιλαμβάνουν:

• Θερμοκρασία στεγνώματος: για 3 ώρες
• Θερμοκρασία μούχλας: 300-310°C
• Θερμοκρασία τήξης: 290-325°C

Βιωσιμότητα της PPS

Ωστόσο, όταν το PPS προμηθεύεται με υπευθυνότητα και κατά την κατασκευή του, τότε θεωρείται ένα από τα βιώσιμα πολυμερή. Η βιωσιμότητά του εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες: Βάσει αυτού, η βιωσιμότητά του εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες:

Προμήθεια πρώτων υλών:

Η επιλογή ανανεώσιμων υλικών για την κατασκευή των PPS μπορεί επίσης να συμβάλει στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου καθώς και στη βελτίωση της αποδοτικότητας.

Ανθεκτικότητα:

Το PPS δεν φθείρεται από τη θερμότητα και τις χημικές ουσίες και, επομένως, διαρκεί περισσότερο, αφού δεν φθείρεται τον περισσότερο χρόνο, η αντικατάσταση είναι σπάνια.

 

Επιλογές ανακύκλωσης: Το σουλφίδιο του πολυφαινυλενίου είναι ανακυκλώσιμο με τους ακόλουθους τρόπους:

• Μηχανική ανακύκλωση: Διαδικασίες όπως η άλεση ή ο τεμαχισμός.
• Χημική ανακύκλωση: Τέτοια βήματα όπως αποπολυμερισμός ή άλλα παρόμοια βήματα.

Ενώ το σημείο τήξης του PPS είναι υψηλό και είναι χημικά αδρανές, δημιουργώντας ένα εμπόδιο στην ανακύκλωση, υπάρχει μια συνεχής ανάπτυξη στη βιομηχανία ανακύκλωσης για τα μετακαταναλωτικά πλαστικά που έχουν επενδύσει σε εγκαταστάσεις για την ανακύκλωση του PPS και άλλων παρόμοιων θερμοσκληρυνόμενων πολυμερών, πράγμα που σημαίνει ότι υποστηρίζει μια κυκλική οικονομία.

Ελαφριά χαρακτηριστικά

Η πιο τυπική ή προτιμώμενη χρήση του PPS είναι η αντικατάσταση των μετάλλων, καθώς είναι ελαφρύ και μη διαβρωτικό σε άλατα και υγρά αυτοκινήτων. Μπορεί να συναρμολογήσει σωστά διάφορα τμήματα υψηλής πολυπλοκότητας για να φιλοξενήσει διάφορες λειτουργίες.

Πιστοποιήσεις και ζητήματα ασφάλειας

Τα προϊόντα PPS που είναι κατασκευασμένα από υλικά που έχουν ανακυκλωθεί και/ή παραχθεί από βιομάζα και τα οποία είναι πιστοποιημένα με ISCC+ θεωρούνται βιώσιμα. Δεν είναι ιδιαίτερα επικίνδυνα για τον άνθρωπο και το περιβάλλον, αλλά θα πρέπει να δίνεται προσοχή για την ελαχιστοποίηση των κινδύνων που συνδέονται με αυτά.

Οφέλη της χύτευσης με έγχυση με PPS

Η χρήση της χύτευσης με έγχυση με σουλφίδιο πολυφαινυλενίου (PPS) έχει πολλά πλεονεκτήματα και γι' αυτό προτιμάται για την κατασκευή εξαρτημάτων υψηλής απόδοσης.

Ανώτερη μηχανική αντοχή

Το PPS έχει πολλά εξαιρετικά χαρακτηριστικά ως υλικό όσον αφορά τις μηχανικές του ιδιότητες, όπως αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή σε κάμψη και αντοχή σε κρούση. Αυτά τα χαρακτηριστικά επιτρέπουν στα εξαρτήματα PPS να αντέχουν δύσκολες συνθήκες όπου η αντοχή του υλικού είναι υψίστης σημασίας.

Εξαιρετική θερμική σταθερότητα

Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά του PPS είναι η αντοχή του στη θερμότητα: αυτό το πλαστικό δεν αποσυντίθεται, δεν χάνει την αντοχή και την ελαστικότητά του και δεν στρεβλώνεται εάν εκτεθεί σε υψηλές θερμοκρασίες για μεγάλο χρονικό διάστημα. Λόγω της θερμικής του σταθερότητας, είναι κατάλληλο για χρήση σε χώρους όπου υπάρχει παραγωγή θερμότητας.

Εξαιρετική χημική αντίσταση

Το PPS φαίνεται να έχει μεγάλη ανοσία σε διάφορες χημικές ουσίες, συμπεριλαμβανομένων οξέων, βάσεων, διαλυτών και υδρογονανθράκων. Η ιδιότητα αυτή το καθιστά κατάλληλο για χρήση σε δύσκολες χημικές εφαρμογές.

Σταθερή σταθερότητα διαστάσεων

Τα εξαρτήματα PPS δεν μπορούν επίσης να επηρεαστούν από αλλαγές στο σχήμα και το μέγεθος λόγω αλλαγών στη θερμοκρασία και, επομένως, μπορούν να είναι κατάλληλα για χρήση σε εφαρμογές που απαιτούν στενές ανοχές.

Ελαφριά σύνθεση

Το PPS έχει σχετικά χαμηλότερη πυκνότητα από τα μέταλλα και ταυτόχρονα καλή μηχανική αντοχή και, επομένως, είναι πιο κατάλληλο για εφαρμογές όπου το βάρος είναι ένας συμβιβαστικός παράγοντας.

Μειονεκτήματα της πλαστικής χύτευσης με έγχυση PPS

Ωστόσο, είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη οι ακόλουθοι περιορισμοί του PPS στη διαδικασία χύτευσης με έγχυση. Αυτοί οι παράγοντες πρέπει να αξιολογηθούν για να κατανοήσετε καλύτερα αν είναι κατάλληλοι για τη συγκεκριμένη χρήση σας.

Υψηλότερο κόστος

Οι ρητίνες PPS είναι συγκριτικά ακριβές σε σύγκριση με πολλά άλλα θερμοπλαστικά και αυτός είναι ένας παράγοντας που μπορεί να καταστήσει το συνολικό κόστος της χρήσης PPS υψηλό σε μεγάλης κλίμακας παραγωγή ή σε έργα που είναι ευαίσθητα στο κόστος.

Λειαντικές ιδιότητες

Ο μεγάλος βαθμός ενσωμάτωσης πληρωτικού υλικού που χρησιμοποιείται για τη βελτίωση των μηχανικών χαρακτηριστικών του PPS επηρεάζει τη φθορά του εξοπλισμού χύτευσης με έγχυση. Αυτό με τη σειρά του μπορεί να προκαλέσει φθορά στους κοχλίες, τις κάννες και τα καλούπια πριν από την ωφέλιμη διάρκεια ζωής τους.

Περιορισμένες επιλογές χρωμάτων

Το σωστά παρασκευασμένο PPS είναι γενικά μαύρο ή σκούρο καφέ, περιορίζοντας έτσι τις δυνατότητες φωτεινών ή ανοιχτότερων αποχρώσεων στα τελικά προϊόντα.

Εγγενής ευθραυστότητα

Αν και το PPS μπορεί να είναι κάπως εύθραυστο, αυτό δεν αποτελεί τεράστιο πρόβλημα και μπορεί να εξισορροπηθεί με τη βοήθεια ινών και ενισχύσεων. Ωστόσο, αυτά τα πρόσθετα μπορούν επίσης να αλλάξουν τις ιδιότητες του υλικού, γεγονός που θα επηρεάσει την αντοχή, το φινίρισμα της επιφάνειας, τη σταθερότητα των διαστάσεων και το κόστος του προϊόντος.

Συμπέρασμα

Συμπερασματικά, μπορεί να σημειωθεί ότι η χύτευση με έγχυση με PPS προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, ιδίως όταν πρόκειται για εξαρτήματα υψηλών επιδόσεων με υψηλή μηχανική φόρτιση, θερμική και χημική αντοχή. Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί υπόψη το υψηλότερο κόστος και ορισμένοι από τους εγγενείς περιορισμούς της προσέγγισης ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες των έργων. Έτσι, συγκρίνοντας αυτούς τους παράγοντες, οι κατασκευαστές μπορούν να λάβουν σωστές αποφάσεις σχετικά με τη χρήση του inS στις εφαρμογές τους, για μέγιστη απόδοση και κόστος.