Sitepictogram plasticmold.net

Wat is PPS Plastic

beheerder
TPE-materiaal

Inhoudsopgave

Schakelaar

Wat is PPS Plastic?

Polyfenyleensulfide (PPS) is een hoogwaardige thermoplast met uitstekende chemische bestendigheid, die bij alle temperaturen tot 200 °C in vrijwel geen enkel oplosmiddel oplosbaar is. Het heeft een lage vochtopname en geeft een hoge mechanische sterkte en thermische stabiliteit en is daarom geschikt voor precisiebewerkte onderdelen. Ga naar hoge temperatuur kunststof materiaal pagina voor meer gerelateerde materialen.

Dit materiaal is semi-kristallijn van aard en heeft een smeltpunt tot 225°F en thermische degradatie tot 425°F. Het heeft een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en is tijdens de productie spanningsvrij gemaakt, waardoor het ideaal is voor onderdelen die nauwe toleranties nodig hebben. Onder extreme omstandigheden vertoont PPS uitstekende prestaties en kan het worden gebruikt als een goedkopere vervanger voor PEEK bij lagere temperaturen. Vanwege de zeer lage niveaus van ionische onzuiverheden is het materiaal geschikt voor toepassingen die een hoge zuiverheid vereisen.

Je kunt naar PEEK-spuitgieten pagina voor meer informatie over PEEK-materiaal.

Er worden veel verschillende PPS-kwaliteiten geproduceerd en ze zijn verkrijgbaar in glasvezelversterkte, minerale en intern gesmeerde varianten. Ze kunnen dergelijke voordelen bieden, zoals een lage wrijvingscoëfficiënt, verhoogde slijtvastheid en hoge slagvastheid.

Inleiding tot PP-kunststof

Polyfenyleensulfide (PPS) is een hoogwaardige thermoplast die bekend staat om zijn uitstekende chemische bestendigheid. Dit materiaal is bestand tegen alle oplosmiddelen bij temperaturen tot 392°F (200°C). De lage vochtabsorptiesnelheid in combinatie met mechanische sterkte en thermische stabiliteit maakt het geschikt voor toepassingen waar precisie-engineeringcomponenten vereist zijn.

Thermische eigenschappen van polyfenyleensulfide (PPS)

PPS staat erom bekend een hoge thermische stabiliteit te hebben en kan bij hoge en lage temperaturen werken zonder dat de eigenschappen veranderen. De volgende specificaties zijn afgeleid van de tests die zijn uitgevoerd op Techtron® 1000 PPS, een ongevulde kwaliteit.

Warmteafbuigingstemperatuur (HDT)

De warmteafbuigingstemperatuur beschrijft de hoeveelheid warmte die een bepaald type plastic kan verdragen voordat het begint te vervormen onder een bepaald gewicht. Voor PPS is dit bij 115°C (250°F) wanneer het wordt belast met 1,8 MPa (264 PSI) en volgens de ISO 75-1/2 en ASTM D648-normen.

Maximale servicetemperatuur

De continue gebruikstemperatuur van PPS kan oplopen tot 220 °C. Het materiaal kan zeer lang worden gebruikt, ongeveer 20.000 uur in de lucht, en de fysieke eigenschappen worden niet beïnvloed.

PPS-kunststof smeltpunt

De glasovergangstemperatuur van PPS bedraagt 280°C volgens de I1357-1/-3, terwijl deze volgens de ASTM D3418-testnormen 540°F bedraagt.

Thermische geleidbaarheid

Thermische geleidbaarheid wordt gedefinieerd als hoe goed het betreffende materiaal warmte geleidt. Thermische geleidbaarheid: Zoals u kunt zien heeft PPS een betere thermische geleidbaarheid dan PEEK, maar minder dan PE en PTFE. Bij kamertemperatuur (23°C of 73°F) zijn de thermische geleidbaarheidswaarden voor PPS:

ISO-waarde: 0,3 W/(K·m)

Standaardtaal: 2 BTU inch /(uur·ft²·°F)

Ontvlambaarheid en brandwerendheid

De vlambestendigheid van PPS is redelijk goed met een UL 94 V-0-classificatie en er zijn geen extra vulmiddelen of additieven nodig. Het heeft een zuurstofindex van 44% volgens de resultaten van de tests die zijn uitgevoerd volgens ISO 4589-1/2, wat ook spreekt over de brandbestendigheid van het materiaal.

Coëfficiënt van lineaire thermische uitzetting (CLTE)

De lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt of CLTE geeft aan hoeveel een materiaal uitzet wanneer de temperatuur stijgt. PPS heeft een CLTE van minder dan 40 vergeleken met de meeste andere technische kunststoffen zoals PET en POM, waardoor het nog kosteneffectiever is dan PEEK en PAI. Deze lage uitzettingssnelheid is gunstig voor toepassingen waarbij nauwe toleranties vereist zijn in omgevingen met matige tot hoge temperaturen.

Mechanische eigenschappen van polyfenyleensulfide (PPS)

PPS staat bekend om zijn balans tussen een lage uitzettingscoëfficiënt en een hoge mechanische sterkte en is daarom geschikt voor zowel lastdragende toepassingen als voor componenten die complexe bewerking vereisen. De volgende specificaties zijn gebaseerd op de tests die zijn uitgevoerd op Techtron® 1000 PPS, een ongevulde kwaliteit.

Belangrijkste mechanische eigenschappen

Eigendom Waarde (ISO) Waarde (ASTM)
Dikte 1,35 g/cm³ (ongevuld) 1,66 g/cm³ (40% glasvezelversterkt)
Treksterkte 102 MPa 13.500 PSI
Trekspanning bij vloeigrens 12% 3.6%
Trekspanning bij breuk 12% 20%
Trekmodulus van elasticiteit 4.000 MPa 500 KSI
Druksterkte – 21.500 PSI (ASTM D695)
Rockwell M-hardheid 100 95
Rockwell R-hardheid – 125
Charpy Impact (niet gekerfd) – Geen pauze
Charpy Impact (gekerfd) 2,0kJ/m² –
Izod Impact (gekerfd) – 0,60 ft·lb/in
Buigsterkte 155 MPa 21.000 PSI
Buigmodulus van elasticiteit – 575 KSI

Dikte

Ongevulde PPS heeft een dichtheid van ongeveer 1,35 g/cm³. Indien versterkt met bijvoorbeeld 40% glasvezels, stijgt de dichtheid tot ongeveer 1,66 g/cm³.

PPSU-spuitgieten

Treksterkte

Deze treksterkte is veel hoger dan andere technische kunststoffen die beschikbaar zijn in de vergelijkbare prijsklasse van PPS. De treksterkte-eigenschappen van Techtron® 1000 PPS bestaan uit een treksterkte van 102 MPa (13.500 PSI), vloeirek van 12% en breukrek van 12%.

Druksterkte

Een andere mechanische eigenschap die het vermelden waard is, is de druksterkte van PPS. Deze wordt volgens de ASTM D695-test geschat op ongeveer 21.500 PSI.

Hardheid en slagvastheid

PPS vertoont uitstekende hardheid en slagvastheid: PPS vertoont uitstekende hardheid en slagvastheid:

 

Rockwell M-hardheid: 100 (ISO), 95 (ASTM).

Rockwell R-hardheid: 125, (ASTM)

Charpy-impactsterkte: Niet-gekerfde monsters hebben geen scheuren, terwijl gekerfde monsters een sterkte hebben van ongeveer 2,0 kJ/m².

Izod Impact (gekerfd): 0,60 ft·lb/in.

Buigzame eigenschappen

PPS-polymeer heeft een hoge sterkte en buigmodulus, waardoor het gebruikt kan worden in structurele toepassingen. Het heeft een buigsterkte van 155 MPa (21.000 PSI) en een buigmodulus van 575 KSI, dit is een indicatie van de stijfheid en het draagvermogen.

Er kan worden gesteld dat PPS over behoorlijk goede mechanische eigenschappen beschikt, waardoor het kan worden gebruikt in sectoren waar onderdelen met een hoge sterkte en nauwkeurigheid vereist zijn.

Elektrische eigenschappen van polyfenyleensulfide (PPS)

Van alle polymeermaterialen is polyfenyleensulfide (PPS) bijzonder geschikt voor hoogspanningsisolatie. De semi-kristallijne en niet-polaire moleculaire structuur zorgt ervoor dat het een zeer lage elektronenmobiliteit heeft en daarom een hoge elektrische weerstand, wat het een slechte geleider van elektriciteit maakt.

 

De volgende elektrische specificaties zijn gebaseerd op testen uitgevoerd op Techtron® 1000 PPS, een ongevulde klasse.

Tabel: Belangrijkste elektrische eigenschappen

Eigendom Waarde
Diëlektrische sterkte 18 kV/mm (IEC 60243-1)
540 V/mil (ASTM D149)
Oppervlakteweerstand 10^12 Ohm/m2 (ANSI/ESD STM 11.11)
Volumeweerstand 10^13 Ohm/cm (IEC 62631-2-1)

Diëlektrische sterkte

Diëlektrische sterkte verwijst naar de elektrische sterkte van een materiaal wanneer het wordt belast. Voor ongevulde PPS is deze waarde ongeveer 18 kV/mm volgens IEC 60243-1 of 540V per mil volgens de ASTM D149-norm. Deze eigenschap is van belang bij het beoordelen van de competentie van PPS als elektrische isolator.

Elektrische weerstand

Elektrische weerstand is daarentegen de maatstaf voor het vermogen van een materiaal om weerstand te bieden aan de stroom van elektrische stroom. PPS heeft een zeer lage elektrische geleidbaarheid, waardoor de elektrische weerstand laag is vergeleken met veel andere gangbare technische kunststoffen en dit maakt het ideaal voor gebruik in isolatiediensten. Ongevulde PPS heeft een oppervlakteweerstand van 10^12 Ohm/sq (ANSI/ESD STM 11.11) en een volumeweerstand van 10^13 Ohm/cm (IEC 62631-2-1).

Chemische compatibiliteit van polyfenyleensulfide (PPS)

Een van de belangrijkste eigenschappen van PPS is de zeer goede chemische bestendigheid, waardoor het tot de meest chemisch bestendige technische thermoplasten op de markt behoort, vooral als je de kosten in ogenschouw neemt. Het absorbeert nog minder vocht, waardoor het nog toleranter is in verschillende moeilijke toepassingen. PPS is een uitstekende keuze voor omgevingen met:

 

Kortom, PPS-materiaal is ideaal voor gebruik in toepassingen waarbij men in contact komt met een breed spectrum aan chemicaliën en biedt langdurige service in zware omstandigheden.

Toepassingen van polyfenyleensulfide (PPS)

Polyfenyleensulfide (PPS) is een hoogwaardig thermoplastisch materiaal met veel speciale eigenschappen. Vanwege de relatief lage kosten en de mogelijkheid om er artikelen van te produceren, is het zeer geschikt voor verschillende industrieën, met name die met hoge temperaturen.

Hieronder volgt een overzicht van de belangrijkste toepassingen:

Automobielindustrie

PPS vindt ook toepassing in de automobielindustrie vanwege zijn vermogen om metalen en andere materialen te vervangen in zware toepassingsgebieden. Het is met name effectief voor componenten die worden blootgesteld aan: Het is met name effectief voor componenten die worden blootgesteld aan:

Belangrijke toepassingen in de automobielindustrie zijn onder meer:

In sommige gevallen, bijvoorbeeld bij interieur- of exterieurbekledingsonderdelen, wordt PPS niet vaak gebruikt. Voor functionele toepassingen in de automobielindustrie is het echter zeer geschikt.

Elektriciteit en elektronica

PPS is een geliefd materiaal in de elektrotechnische en elektronicasector (E&E) vanwege:

PPS staat ook bekend om de UL94 V-0 brandbaarheidsclassificatie zonder het gebruik van verdere vlamvertragers. Het wordt vaak gebruikt in:

De overgang naar PPS in E&E-toepassingen is daarom noodzakelijk omdat er behoefte is aan vervanging van polymeren die minder bestand zijn tegen lage temperaturen.

Huishoudelijke apparaten

Vanwege de minimale krimp en zwelling, en niet-corrosieve en niet-hydrolyserende eigenschappen bij blootstelling aan hitte, wordt PPS gebruikt in verschillende huishoudelijke apparaten. Veelvoorkomende toepassingen zijn:

Industrieel gebruik

De tendens is dat PPS metalen en thermohardende kunststoffen vervangt in de velden van werktuigbouwkunde waar chemisch agressieve omgevingen aanwezig zijn. De eigenschappen maken het ideaal voor:

Toepassingen worden doorgaans niet beschouwd als standaard versterkt spuitgieten, maar eerder als zwaarder geïndustrialiseerd.

Vezelextrusieprocessen en antiaanbaklagen.

Medisch en gezondheidszorg

In de medische industrie wordt PPS met glasversterking gebruikt voor de constructie van chirurgische instrumenten en andere elementen van apparatuur die zowel sterk als ongevoelig moeten zijn voor hoge temperaturen. Bovendien worden PPS-vezels gebruikt in medische membranen en andere toepassingen.

Diverse materiaalopties

PPS is verkrijgbaar in verschillende vormen, waaronder gevuld met glas, gevuld met mineralen en intern gesmeerd. Deze opties kunnen voordelen omvatten zoals verminderde wrijving, verbeterde slijtvastheid en verhoogde slagvastheid.

Soorten PPS op basis van synthesemethoden

Polyfenyleensulfide (PPS) kan worden ingedeeld in drie primaire typen op basis van het syntheseproces. Elk type biedt verschillende kenmerken en voordelen, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende toepassingen.

Overzicht van PPS-typen

PPS-type Beschrijving
Lineaire PPS Deze versie heeft een moleculair gewicht dat bijna het dubbele is van standaard PPS. Het biedt verbeterde taaiheid, rek en slagvastheid dankzij de langere moleculaire ketens.
Uitgeharde PPS Geproduceerd door verhitting van gewone PPS in aanwezigheid van zuurstof (O2). Dit uithardingsproces verlengt de moleculaire ketens en creëert enige vertakking, wat resulteert in een hoger moleculair gewicht en thermohardende eigenschappen.
Vertakte PPS Dit type heeft een groter moleculair gewicht vergeleken met gewone PPS. De moleculaire structuur omvat vertakte ketens, die de mechanische eigenschappen, taaiheid en ductiliteit verbeteren.

Gedetailleerde kenmerken

Door inzicht te krijgen in deze typen PPS, kan een fabrikant het juiste type materiaal voor zijn toepassing selecteren om de prestaties en levensduur te verbeteren.

Verbetering van PPS-kunststofmateriaaleigenschappen met additieven

PPS is verkrijgbaar in verschillende typen en vanwege de inherente chemische bestendigheid is het mogelijk om te compounderen met verschillende additieven om de eigenschappen te verbeteren. Deze verbeteren de mechanische eigenschappen, thermische kenmerken en andere relevante kenmerken.

PPS wordt doorgaans gemodificeerd met behulp van vulstoffen en vezels of gecopolymeriseerd met andere thermoplasten om de eigenschappen ervan te verbeteren. Populaire versterkingen zijn onder andere:

Er worden verschillende niveaus van PPS aangeboden, waaronder:

Van deze apparaten zijn de PPS-GF40 en de PPS-GF MD 65 uitgegroeid tot de marktstandaard vanwege hun prestaties en daarmee hebben ze een aanzienlijk marktaandeel.

Vergelijking van eigenschappen tussen verschillende klassen PPS

De volgende tabel vat de typische eigenschappen van ongevulde en gevulde PPS-soorten samen:

Eigendomsvergelijking van PPS-klassen

De volgende tabel vat de typische eigenschappen van ongevulde en gevulde PPS-soorten samen:

Eigendom (eenheid) Testmethode Niet ingevuld Glasversterkt Glas-mineraal gevuld
Vulstofinhoud (%) – – 40 65
Dichtheid (kg/l) ISO 1183 1.35 1.66 1.90 - 2.05
Treksterkte (MPa) ISO 527 65 - 85 190 110 - 130
Rek bij breuk (%) ISO 527 6 - 8 1.9 1.0 - 1.3
Buigmodulus (MPa) ISO-norm 178 3800 14000 16000 - 19000
Buigsterkte (MPa) ISO-norm 178 100 - 130 290 180 - 220
Izod gekerfde slagvastheid (kJ/m²) ISO 180/1A – 11 5 - 6
HDT/A bij 1,8 MPa (°C) ISO 75 110 270 270

Verwerkingstechnieken voor polyfenyleensulfide (PPS)

PPS-harsen worden gebruikt in verschillende processen zoals blaasvormen, spuitgieten en extrusie en normaal gesproken bij een temperatuur van 300-350 ℃. Vanwege het hoge smeltpunt is het echter niet zo eenvoudig om met name gevulde soorten te verwerken, waarbij er kans is op oververhitting van de apparatuur.

Vereisten voor het voordrogen

Het gietproces is cruciaal bij het transformeren van de vorm van de gegoten producten en het voorkomen van kwijlen. Het wordt aanbevolen om PPS te drogen op: Het wordt aanbevolen om PPS te drogen op:

Deze stap is vooral van belang voor met koolstofvezel gevulde soorten, omdat deze bekend staan om het opzwellen en het absorberen van vocht dat schadelijk is voor het eindproduct.

Spuitgietparameters

Het is belangrijk om te benadrukken dat PPS kan worden verwerkt met behulp van spuitgieten. Om de productiviteit van het gietproces te verbeteren, moet de matrijstemperatuur 50 graden Celsius zijn, terwijl de post-kristallisatietemperatuur 200 graden Celsius moet zijn. Deze methode kan echter niet worden toegepast op de toepassing waarbij een hoge waarde van dimensionale stabiliteit vereist is. Omdat PPS een lage viscositeit heeft om te vullen, is er behoefte aan het richten op het sluiten van de matrijs.

Typische parameters zijn onder meer:

Extrusie Proces

PPS kan ook worden geëxtrudeerd en dit proces wordt toegepast bij de productie van vezels, monofilamenten, buizen, staven en platen. Aanbevolen verwerkingsomstandigheden zijn onder andere:

Duurzaamheid van PPS

Wanneer PPS echter op verantwoorde wijze wordt verkregen en geproduceerd, wordt het beschouwd als een van de duurzame polymeren. De duurzaamheid ervan hangt af van de volgende factoren: Op basis hiervan hangt de duurzaamheid ervan af van de volgende factoren:

Inkoop van grondstoffen:

Het kiezen van hernieuwbare materialen bij de productie van PPS kan ook bijdragen aan het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen en het verbeteren van de efficiëntie.

Duurzaamheid:

PPS slijt niet door hitte en chemicaliën en gaat daarom langer mee. Het slijt meestal niet en hoeft zelden vervangen te worden.

 

Recyclingopties: Polyfenyleensulfide kan op de volgende manieren worden gerecycled:

Hoewel het smeltpunt van PPS hoog is en het chemisch inert is, wat een obstakel vormt bij recycling, is er een constante ontwikkeling in de recyclingindustrie voor post-consumer plastics. Er is geïnvesteerd in faciliteiten voor het recyclen van PPS en andere vergelijkbare thermohardende polymeren, wat betekent dat het een circulaire economie ondersteunt.

Lichtgewicht kenmerken

Het meest typische of favoriete gebruik van PPS is ter vervanging van metalen, omdat het lichtgewicht is en niet-corrosief is voor zouten en autovloeistoffen. Het kan verschillende segmenten van hoge complexiteit correct assembleren om verschillende functies te accommoderen.

Certificeringen en veiligheidsoverwegingen

PPS-producten die zijn gemaakt van materialen die zijn gerecycled en/of geproduceerd uit biomassa en die ISCC+-gecertificeerd zijn, worden als duurzaam beschouwd. Ze zijn niet erg gevaarlijk voor mens en milieu, maar er moeten voorzorgsmaatregelen worden genomen om de risico's die ermee gepaard gaan, te minimaliseren.

Voordelen van spuitgieten met PPS

Het gebruik van spuitgieten met polyfenyleensulfide (PPS) kent vele voordelen en wordt daarom bij voorkeur toegepast bij de productie van hoogwaardige onderdelen.

Superieure mechanische sterkte

PPS heeft verschillende uitstekende eigenschappen als materiaal wat betreft mechanische eigenschappen, waaronder treksterkte, buigsterkte en slagvastheid. Deze eigenschappen stellen PPS-componenten in staat om zware omstandigheden te weerstaan waarbij materiaalsterkte van het grootste belang is.

Uitstekende thermische stabiliteit

Een van de belangrijkste kenmerken van PPS is de hittebestendigheid: dit plastic valt niet uiteen, verliest zijn sterkte en elasticiteit niet en vervormt niet als het langdurig aan hoge temperaturen wordt blootgesteld. Vanwege zijn thermische stabiliteit is het goed geschikt voor gebruik in gebieden waar warmte wordt geproduceerd.

Uitstekende chemische bestendigheid

PPS lijkt zeer immuun te zijn voor verschillende chemicaliën, waaronder zuren, basen, oplosmiddelen en koolwaterstoffen. Deze eigenschap maakt het geschikt voor gebruik in moeilijke chemische toepassingen.

Consistente dimensionale stabiliteit

PPS-onderdelen zijn bovendien niet onderhevig aan veranderingen in vorm en grootte als gevolg van temperatuurschommelingen en zijn daarom geschikt voor gebruik in toepassingen waarbij nauwe toleranties vereist zijn.

Lichtgewicht compositie

PPS heeft een relatief lagere dichtheid dan metalen en beschikt tegelijkertijd over een goede mechanische sterkte. Daarom is het geschikter voor toepassingen waarbij het gewicht een belangrijke rol speelt.

Nadelen van PPS-kunststofspuitgieten

Het is echter belangrijk om rekening te houden met de volgende beperkingen van PPS in het spuitgietproces. Deze factoren moeten worden beoordeeld om beter te begrijpen of ze geschikt zijn voor uw specifieke gebruik.

Hogere kosten

PPS-harsen zijn relatief duur vergeleken met veel andere thermoplasten. Dit is een factor die de totale kosten voor het gebruik van PPS bij grootschalige productie of bij kostengevoelige projecten hoog kan maken.

Schurende eigenschappen

De hoge mate van vulstofincorporatie die wordt gebruikt om de mechanische eigenschappen van PPS te verbeteren, beïnvloedt de slijtage van spuitgietapparatuur. Dit kan op zijn beurt slijtage veroorzaken aan schroeven, cilinders en mallen voordat hun bruikbare levensduur is verstreken.

Beperkte kleurkeuzes

Goed voorbereide PPS is doorgaans zwart of donkerbruin van kleur, waardoor de kans op felle of lichtere tinten in eindproducten beperkt is.

Inherente broosheid

Hoewel PPS enigszins broos kan zijn, is dit geen enorm groot probleem en kan het worden gecompenseerd met behulp van vezels en verstevigingen. Deze additieven kunnen echter ook de eigenschappen van het materiaal veranderen, wat van invloed is op de sterkte, de oppervlakteafwerking, de dimensionale stabiliteit en de kosten van het product.

Conclusie

Concluderend kan worden opgemerkt dat spuitgieten met PPS biedt verschillende voordelen, vooral als het gaat om hoogwaardige onderdelen met een hoge mechanische belasting, hitte- en chemische bestendigheid. Men moet echter rekening houden met de hogere kosten en enkele inherente beperkingen van de aanpak, afhankelijk van de specifieke kenmerken van de projecten. Door deze factoren te vergelijken, kunnen fabrikanten dus de juiste beslissingen nemen over het gebruik van inS in hun toepassingen, voor maximale prestaties en kosten.

Mobiele versie verwijderen