聚苯(ben)硫(liu)醚(mi)(PPS)是一(yi)種性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異的(de)特種工程(cheng)塑(su)料,又是一(yi)種結(jie)晶性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)熱(re)塑(su)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)塑(su)料。是分子鏈中帶有(you)苯(ben)硫(liu)基的(de)線形(xing)結(jie)晶性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)熱(re)塑(su)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)樹脂,此(ci)樹脂是一(yi)種性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異的(de)特種工程(cheng)塑(su)料。耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異,其熱(re)變(bian)形(xing)溫度(du)超(chao)過260℃,長期使(shi)用溫度(du)為(wei)220~240℃,力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好(hao)(hao)(hao),其剛性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)極強(qiang),表面硬度(du)高(gao),并(bing)且具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)耐蠕變(bian)形(xing)和耐疲勞性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),耐磨性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)突出;耐化學藥品性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)優(you)(you)異;電(dian)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)良(liang),即使(shi)在(zai)高(gao)溫、高(gao)濕、高(gao)頻率下仍具(ju)有(you)良(liang)好(hao)(hao)(hao)電(dian)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng);阻燃性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)達UL 94 V-0級,尺寸(cun)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)(hao),成(cheng)型(xing)收縮率小,玻(bo)纖(xian)增強(qiang)PPS有(you)較高(gao)的(de)耐沖擊性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),抗彎曲(qu)及延展性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。PPS廣(guang)泛應(ying)用于電(dian)氣(qi)和電(dian)子零(ling)件、精(jing)密(mi)機械零(ling)件、汽車(che)零(ling)件和化工機械零(ling)件等領域。PPS的(de)加工性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好(hao)(hao)(hao),成(cheng)型(xing)方法有(you)注(zhu)塑(su)成(cheng)型(xing)、模壓成(cheng)型(xing)、涂(tu)覆等。其中注(zhu)塑(su)成(cheng)型(xing)最普(pu)遍。
01
工藝特性
1.結(jie)晶性(xing)聚合物PPS的玻璃化轉(zhuan)變溫(wen)度為85℃,結(jie)晶化的放(fang)熱峰(feng)為127℃,熔點為285℃,注塑成型溫(wen)度為290~340℃。
2.PPS是結晶(jing)性(xing)樹脂,結晶(jing)度的高(gao)低影響制品的物理性(xing)能。成(cheng)型(xing)收縮率、沖(chong)擊強(qiang)度、熱(re)變形溫度、表面(mian)硬度、耐(nai)蠕變性(xing)、耐(nai)熱(re)性(xing)及耐(nai)候性(xing)等特性(xing)均受PPS樹脂的結晶(jing)度控(kong)制,因此在各種品種的PPS成(cheng)型(xing)時,應適(shi)當地控(kong)制模具溫度,但(dan)也(ye)不必(bi)將PPS的結晶(jing)度提高(gao),即可以(yi)按照制品的特性(xing)加以(yi)控(kong)制結晶(jing)度,這是使(shi)用PPS的優點之(zhi)一。
3.成型(xing)溫(wen)度較寬,流動性好。
02
制品和模具的設計
1.制品的設計
由于PPS是(shi)結晶性樹脂,制品的(de)角(jiao)及壁(bi)厚變化(hua)部位(wei)將產生應力(li)集中(zhong)。在(zai)這些部位(wei)易產生開裂,尺寸變化(hua)、沖擊(ji)強度下(xia)降。因(yin)此(ci),設計時(shi)要注意,制品上角(jiao)部加(jia)(jia)R,并(bing)盡量使壁(bi)厚均勻。在(zai)適當的(de)位(wei)置(zhi)添加(jia)(jia)加(jia)(jia)強筋,可(ke)增(zeng)加(jia)(jia)制品的(de)強度,剛性,消除殘留應力(li),提高流動性。
2.鋼(gang)材的(de)選擇和處理
PPS大部分(fen)在(zai)高(gao)溫下成型(xing),故模(mo)(mo)具的(de)材(cai)質(zhi)應以模(mo)(mo)具溫度140~150℃為(wei)基準。大量生產制(zhi)品時所用的(de)模(mo)(mo)具應選用高(gao)熔鋼(gang),或SK、SKD,SKH等材(cai)料(liao),表面光潔度應控(kong)制(zhi)在(zai)10S以下。
3.流道和澆口設計
模(mo)具的(de)(de)流(liu)道形(xing)狀宜選(xuan)用圓形(xing)或梯形(xing),同時開(kai)設冷料井,對于難免發生熔(rong)接痕的(de)(de)制品,在模(mo)具的(de)(de)熔(rong)接痕發生處可(ke)設置溢流(liu)區,改變樹脂的(de)(de)流(liu)動方向(xiang)以改善熔(rong)接痕的(de)(de)強度。
4.成型收縮率
PPS樹(shu)(shu)脂是結晶(jing)性樹(shu)(shu)脂,在(zai)成型(xing)時(shi)結晶(jing)度隨模(mo)具溫度而(er)(er)變(bian)化(hua),因(yin)此成型(xing)收縮(suo)率(lv)隨模(mo)具溫度而(er)(er)變(bian)化(hua),其流動(dong)方(fang)(fang)(fang)向的(de)(de)收縮(suo)率(lv)與垂直方(fang)(fang)(fang)向的(de)(de)收縮(suo)率(lv)也有(you)差異(yi),通常流動(dong)方(fang)(fang)(fang)向的(de)(de)收縮(suo)率(lv)為0.1%~0.3%,垂直方(fang)(fang)(fang)向的(de)(de)收縮(suo)率(lv)為0.4%~0.8%,同時(shi)還應考(kao)慮退火對尺寸(cun)變(bian)化(hua)的(de)(de)影響。
5.排氣槽
如果(guo)PPS樹脂的(de)制(zhi)品有氣(qi)(qi)泡使其特性明顯下降,而且(qie)由于(yu)排氣(qi)(qi)不良導致發(fa)生(sheng)(sheng)燒焦(jiao)現象,使制(zhi)品發(fa)生(sheng)(sheng)部分變色和表(biao)面粗糙,因(yin)此為了得到(dao)良好的(de)制(zhi)品必(bi)須設有排氣(qi)(qi)槽,其深度為0.015~0.02 mm,寬度為2 mm。
6.模具溫度(du)的控制
生產用的模具(ju),通(tong)常采(cai)用電熱棒式(shi)加(jia)熱器。為防(fang)止模具(ju)散(san)熱,在(zai)模具(ju)兩外側加(jia)裝石棉板隔熱板。
03
注塑成型工藝
1.材料干燥(zao)工藝。盡管PPS具有較低(di)的吸(xi)水率(lv)(僅(jin)為(wei)0.05%~0.07%),為(wei)了減少噴嘴漏料,出現銀絲及氣泡,應將其干燥(zao)充分,應選用抽濕干燥(zao)機,干燥(zao)溫度為(wei)150℃,干燥(zao)3~4 h。
2.料筒溫(wen)度
料(liao)筒(tong)溫度為290~340℃,隨(sui)著材(cai)料(liao)品種(zhong)和制件(jian)結構的不同(tong)而(er)改變(bian),增強材(cai)料(liao)比純料(liao)的料(liao)溫高,薄壁件(jian)比厚壁件(jian)的料(liao)溫高。
3.注(zhu)塑壓力與(yu)注(zhu)射(she)速度
注塑壓(ya)力和注射(she)速(su)度(du)對熔體(ti)流動性(xing)影(ying)響(xiang)很(hen)大,對充模和制品的質量起(qi)重要作(zuo)用。注塑壓(ya)力一(yi)般(ban)為100~140 MPa,注射(she)速(su)度(du)越快,產品的表面光(guang)潔度(du)越好,但(dan)易發生產品翹曲,燒焦,對此必須注意(yi),一(yi)般(ban)使用中等(deng)注射(she)速(su)度(du)。
4.螺(luo)桿(gan)轉速(su)和背壓
為(wei)防止制(zhi)品的質量每(mei)次變動(dong)不一(yi),加上若干(gan)背壓對(dui)于(yu)獲(huo)得品質穩定的制(zhi)品有(you)所幫(bang)助(zhu),成(cheng)型時螺(luo)桿轉(zhuan)速一(yi)般為(wei)40~100 r/min,而高循(xun)環成(cheng)型時雖(sui)可用200 r/min以上,但此時樹脂(zhi)容易(yi)發(fa)熱,必須將料(liao)筒(tong)溫度設定較低(di)些。
5.模具溫度
模具(ju)溫度一(yi)般為 120~140℃。
6.冷卻時間
一般為60~90 s,在薄(bo)壁成(cheng)型時,即使數量很多,每一循環也要為10~30 s。
7.嵌件預熱
預熱溫度(du)(du)與模(mo)具溫度(du)(du)基本相同,一般為120~140℃。
04
后處理工藝
為(wei)了消除(chu)制(zhi)品(pin)(pin)的內部殘留應力(li),提高尺(chi)寸穩定性及與嵌件的結合(he)力(li),應將(jiang)制(zhi)品(pin)(pin)進行退(tui)火(huo)處理(li)。退(tui)火(huo)條件依制(zhi)品(pin)(pin)的厚度而定,一般為(wei)200~240℃,2~4 h。對低模溫成(cheng)型(xing)的制(zhi)品(pin)(pin),其退(tui)火(huo)溫度相應降低。
05
超聲波焊接工藝
PPS制(zhi)品(pin)采用超聲(sheng)波焊(han)接工(gong)藝。超聲(sheng)焊(han)接工(gong)藝的壓(ya)力為300~1000 N,振(zhen)幅20~60 μm,焊(han)接時間0.5~2 s,低(di)模(mo)溫(wen)(wen)成(cheng)型的制(zhi)品(pin)比高(gao)模(mo)溫(wen)(wen)成(cheng)型的制(zhi)品(pin)的焊(han)接性能好。
06
注意事項
1.玻(bo)纖(xian)增(zeng)(zeng)強PPS與(yu)其它玻(bo)纖(xian)增(zeng)(zeng)強的工(gong)程塑料一樣,因其與(yu)料筒(tong)及螺桿磨(mo)(mo)損,所以應選用特制的耐(nai)腐蝕、耐(nai)磨(mo)(mo)損的料筒(tong)及螺桿。
2.成型后的清洗應(ying)先選(xuan)用成型溫度(du)高的玻纖(xian)增強(qiang)聚(ju)砜(feng)、聚(ju)碳(tan)酸酯,最后用高密度(du)聚(ju)乙烯清洗。
3.澆口(kou)、流料的(de)使用比例依(yi)制(zhi)品所要求的(de)性(xing)能而(er)定,一般使用比例為20%以下,粉末(mo)應篩(shai)除(chu)掉。