聚苯硫(liu)醚(PPS)是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)的特(te)種(zhong)(zhong)工程塑(su)(su)料(liao),又是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)結晶性(xing)(xing)熱塑(su)(su)性(xing)(xing)塑(su)(su)料(liao)。是(shi)分(fen)子(zi)鏈中帶有苯硫(liu)基(ji)的線形結晶性(xing)(xing)熱塑(su)(su)性(xing)(xing)樹脂(zhi),此樹脂(zhi)是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)的特(te)種(zhong)(zhong)工程塑(su)(su)料(liao)。耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi),其(qi)熱變(bian)形溫(wen)(wen)度超過260℃,長期使(shi)用(yong)溫(wen)(wen)度為220~240℃,力(li)學性(xing)(xing)能(neng)好(hao)(hao),其(qi)剛性(xing)(xing)極(ji)強,表面(mian)硬度高(gao),并且具有優(you)異(yi)(yi)的耐(nai)(nai)蠕變(bian)形和耐(nai)(nai)疲勞性(xing)(xing),耐(nai)(nai)磨(mo)性(xing)(xing)突(tu)出;耐(nai)(nai)化學藥品性(xing)(xing)優(you)異(yi)(yi);電(dian)性(xing)(xing)能(neng)優(you)良(liang),即使(shi)在高(gao)溫(wen)(wen)、高(gao)濕(shi)、高(gao)頻(pin)率下仍具有良(liang)好(hao)(hao)電(dian)性(xing)(xing)能(neng);阻燃性(xing)(xing)達UL 94 V-0級,尺寸(cun)穩定性(xing)(xing)好(hao)(hao),成型收(shou)縮率小,玻纖增(zeng)強PPS有較高(gao)的耐(nai)(nai)沖擊性(xing)(xing),抗彎(wan)曲(qu)及(ji)延展性(xing)(xing)。PPS廣泛應用(yong)于電(dian)氣和電(dian)子(zi)零(ling)件(jian)、精(jing)密機(ji)械零(ling)件(jian)、汽車零(ling)件(jian)和化工機(ji)械零(ling)件(jian)等領域。PPS的加工性(xing)(xing)能(neng)好(hao)(hao),成型方法有注塑(su)(su)成型、模壓成型、涂覆等。其(qi)中注塑(su)(su)成型最普遍(bian)。
01
工藝特性
1.結晶(jing)性聚(ju)合物(wu)PPS的(de)玻璃化轉(zhuan)變溫度為(wei)85℃,結晶(jing)化的(de)放熱峰為(wei)127℃,熔點(dian)為(wei)285℃,注(zhu)塑成型(xing)溫度為(wei)290~340℃。
2.PPS是(shi)結(jie)晶(jing)(jing)性(xing)(xing)樹(shu)脂,結(jie)晶(jing)(jing)度的(de)高低影響制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)物理性(xing)(xing)能。成型(xing)收縮率、沖擊強度、熱變(bian)形溫度、表面(mian)硬(ying)度、耐蠕(ru)變(bian)性(xing)(xing)、耐熱性(xing)(xing)及(ji)耐候(hou)性(xing)(xing)等特(te)性(xing)(xing)均受PPS樹(shu)脂的(de)結(jie)晶(jing)(jing)度控(kong)制(zhi)(zhi),因此(ci)在各種(zhong)品(pin)種(zhong)的(de)PPS成型(xing)時(shi),應適當地控(kong)制(zhi)(zhi)模具溫度,但也不必(bi)將PPS的(de)結(jie)晶(jing)(jing)度提高,即可以按照(zhao)制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)特(te)性(xing)(xing)加以控(kong)制(zhi)(zhi)結(jie)晶(jing)(jing)度,這是(shi)使用PPS的(de)優點之一。
3.成型溫度較寬,流動性好(hao)。
02
制品和模具的設計
1.制品的設計(ji)
由于PPS是結晶(jing)性(xing)(xing)樹脂(zhi),制品的角及壁厚變(bian)化部(bu)(bu)位將產生應力集中(zhong)。在(zai)這些部(bu)(bu)位易產生開裂,尺寸(cun)變(bian)化、沖擊強度(du)下降。因此(ci),設計時要注意,制品上角部(bu)(bu)加R,并盡量使壁厚均(jun)勻。在(zai)適當的位置添加加強筋(jin),可增加制品的強度(du),剛性(xing)(xing),消除殘留應力,提高流(liu)動性(xing)(xing)。
2.鋼材(cai)的選擇和處(chu)理
PPS大部分在(zai)高溫下(xia)成型(xing),故模(mo)具(ju)(ju)的材質應(ying)以模(mo)具(ju)(ju)溫度140~150℃為基準。大量生產制品時(shi)所用的模(mo)具(ju)(ju)應(ying)選用高熔鋼,或SK、SKD,SKH等(deng)材料,表面光(guang)潔度應(ying)控制在(zai)10S以下(xia)。
3.流道和(he)澆口設(she)計
模具的流道(dao)形(xing)狀宜選(xuan)用(yong)圓形(xing)或梯形(xing),同時開設(she)冷料井,對于(yu)難免發(fa)生熔(rong)接(jie)痕(hen)的制品(pin),在模具的熔(rong)接(jie)痕(hen)發(fa)生處(chu)可設(she)置溢流區,改變(bian)樹脂(zhi)的流動方向以改善熔(rong)接(jie)痕(hen)的強(qiang)度。
4.成型收(shou)縮率
PPS樹(shu)脂(zhi)(zhi)是結晶性樹(shu)脂(zhi)(zhi),在成型時(shi)結晶度隨(sui)模具溫度而(er)變化(hua),因(yin)此成型收(shou)縮(suo)率隨(sui)模具溫度而(er)變化(hua),其(qi)流(liu)動方向(xiang)的收(shou)縮(suo)率與垂直方向(xiang)的收(shou)縮(suo)率也有差異,通常流(liu)動方向(xiang)的收(shou)縮(suo)率為0.1%~0.3%,垂直方向(xiang)的收(shou)縮(suo)率為0.4%~0.8%,同時(shi)還(huan)應考慮退火(huo)對尺寸變化(hua)的影響。
5.排氣槽(cao)
如果PPS樹脂的制(zhi)品有氣(qi)泡使(shi)其特性明顯(xian)下降,而且由于排氣(qi)不良導(dao)致發生燒焦(jiao)現象(xiang),使(shi)制(zhi)品發生部分變(bian)色和表面粗糙,因此(ci)為了(le)得到(dao)良好的制(zhi)品必須設有排氣(qi)槽,其深度為0.015~0.02 mm,寬度為2 mm。
6.模(mo)具溫度(du)的(de)控制
生產用的模具,通常(chang)采用電(dian)熱(re)棒式(shi)加熱(re)器。為防止模具散熱(re),在模具兩外側加裝石棉板隔熱(re)板。
03
注塑成型工藝
1.材(cai)料干燥(zao)工藝。盡管PPS具有較低(di)的吸水率(僅(jin)為(wei)0.05%~0.07%),為(wei)了減(jian)少(shao)噴嘴漏料,出現銀絲及(ji)氣泡,應將(jiang)其(qi)干燥(zao)充分,應選用(yong)抽濕干燥(zao)機,干燥(zao)溫度為(wei)150℃,干燥(zao)3~4 h。
2.料(liao)筒溫度
料筒溫(wen)度為290~340℃,隨著材料品種和制件(jian)結構(gou)的不同而(er)改變(bian),增強材料比純料的料溫(wen)高,薄壁件(jian)比厚壁件(jian)的料溫(wen)高。
3.注塑(su)壓力與注射(she)速度(du)
注(zhu)(zhu)塑(su)壓力和注(zhu)(zhu)射(she)速(su)度對熔體(ti)流動性影響很大,對充模和制品的質(zhi)量起重要作用。注(zhu)(zhu)塑(su)壓力一(yi)(yi)般為100~140 MPa,注(zhu)(zhu)射(she)速(su)度越(yue)(yue)快(kuai),產品的表面光潔度越(yue)(yue)好(hao),但易發生產品翹曲,燒焦(jiao),對此(ci)必須注(zhu)(zhu)意,一(yi)(yi)般使用中(zhong)等(deng)注(zhu)(zhu)射(she)速(su)度。
4.螺桿轉速和背(bei)壓(ya)
為防止制品的質量每次變動不一,加上(shang)若(ruo)干背壓(ya)對于(yu)獲(huo)得品質穩定的制品有所(suo)幫助(zhu),成型時(shi)(shi)螺桿轉速一般為40~100 r/min,而高循環成型時(shi)(shi)雖可用200 r/min以上(shang),但此時(shi)(shi)樹脂容(rong)易發熱,必須將料(liao)筒溫度(du)設定較低些。
5.模(mo)具溫度
模具溫度一般為 120~140℃。
6.冷卻時間(jian)
一(yi)般(ban)為60~90 s,在薄壁成型時,即使數量很多(duo),每一(yi)循(xun)環也要為10~30 s。
7.嵌件預熱
預熱溫度(du)與模具(ju)溫度(du)基本相同(tong),一般為120~140℃。
04
后處理工藝
為了消除制品的內部殘(can)留應力,提(ti)高尺寸穩定性及與嵌(qian)件(jian)的結合力,應將制品進行退(tui)火處理。退(tui)火條件(jian)依制品的厚(hou)度而(er)定,一般為200~240℃,2~4 h。對低(di)模溫成型的制品,其退(tui)火溫度相應降低(di)。
05
超聲波焊接工藝
PPS制品采用超聲(sheng)波焊(han)接(jie)(jie)工藝(yi)。超聲(sheng)焊(han)接(jie)(jie)工藝(yi)的壓力為(wei)300~1000 N,振幅20~60 μm,焊(han)接(jie)(jie)時間(jian)0.5~2 s,低模溫成型的制品比高模溫成型的制品的焊(han)接(jie)(jie)性能好。
06
注意事項
1.玻纖增(zeng)強PPS與其它玻纖增(zeng)強的(de)工(gong)程塑料一(yi)樣,因(yin)其與料筒及(ji)螺桿(gan)磨損(sun),所(suo)以應(ying)選用特制(zhi)的(de)耐腐蝕、耐磨損(sun)的(de)料筒及(ji)螺桿(gan)。
2.成型后的清洗應先(xian)選用成型溫(wen)度(du)高(gao)(gao)的玻(bo)纖增強聚(ju)砜、聚(ju)碳(tan)酸酯,最(zui)后用高(gao)(gao)密(mi)度(du)聚(ju)乙烯清洗。
3.澆(jiao)口、流料(liao)的使用(yong)比例(li)依制品所要求的性能而定,一般使用(yong)比例(li)為20%以(yi)下,粉末(mo)應篩(shai)除掉。