Пластмасата Polysulfone (PSU) е високоефективен материал, известен със своята издръжливост при екстремни условия. От медицински инструменти до аерокосмически части, PSU предлага невероятна сила, топлинна устойчивост и химическа стабилност. В тази публикация ще научите за уникалните свойства на PSU Plastic и защо това е най -добрият избор в различни индустрии.
Какво е PSU пластмаса?
PSU, или Polysulfone, е високоефективен термопластик, известен с отличните си свойства. Той е съставен от повтарящи се единици сулфонни групи и ароматни пръстени, създавайки силна и стабилна полимерна структура.
Този уникален химичен състав придава на PSU неговите изключителни характеристики, като например:
Висока температурна съпротивление
Отлична стабилност на размерите
Добра химическа устойчивост
Забележителна механична сила
В сравнение с други термопластици, PSU се откроява поради способността си да поддържа свойствата си в широк температурен диапазон. Той може да издържи температурите от -150 ° F (-100 ° C) до 300 ° F (150 ° C), което го прави подходящ за взискателни приложения.
| Собственост | psu | pvc | abs |
| Максимална температура на обслужване (° C) | 150 | 60 | 80 |
| Якост на опън (MPA) | 70 | 50 | 45 |
| Флефурен модул (GPA) | 2.48 | 2.4 | 2.3 |
Таблица 1: Сравнение на PSU с други термопластици
PSU принадлежи към семейството на аморфни термопластици. Това означава, че молекулната му структура е подредена на случаен принцип, за разлика от полукристалната пластмаса. Аморфната природа на PSU допринася за своето:
Прозрачност
Стабилност на размерите
Изотропни свойства
Лесна обработка
Случайното молекулярно подреждане позволява на PSU постепенно да омеква при нагряване, което го прави подходящ за термоформоване и други методи за обработка.
Фигура 1: Опростено представяне на молекулната структура на PSU
Свойства на PSU пластмаса
PSU пластмасата е известна със своите изключителни свойства. Той предлага уникална комбинация от механични, термични, химически и електрически характеристики, които го правят най -добър избор за различни приложения.
Механични свойства
Силата на силата на опън: PSU има якост на опън от 10 200 psi (70 MPa). Това означава, че може да издържи значителни сили на разтягане, без да се чупи.
Отлична якост на гъвкавост: С гъвкава якост от 15 400 psi (106 MPa), PSU може да устои на огъване на силите изключително добре. Той поддържа формата си под товар.
Добра устойчивост на въздействие: PSU има назъбен Izod сила на удар от 1,3 фута-фунта/в (69 J/m). Той може да абсорбира внезапни въздействия, без да се напуква или да се разруши.
Висока якост на натиск: PSU може да издържи на компресивни сили до 13 900 psi (96 MPa). Това го прави подходящ за приложения, при които може да бъде подложен на смазващи сили.
Топлинни свойства
Висока температурна съпротивление: PSU може да поддържа свойствата си при повишени температури. Той има непрекъсната температура на обслужване от 285 ° F (140 ° C).
Отлична термична стабилност: Свойствата на PSU остават стабилни в широк температурен диапазон. Температурата на отклонение на топлината е 358 ° F (181 ° C) при 66 psi и 345 ° F (174 ° C) при 264 psi.
Нисък коефициент на линейна топлинна експанзия: PSU има нисък CLTE от 3,1 x 10^-5 в/in/° F (5.6 x 10^-5 m/m/° C). Това означава, че той претърпява минимални изменения на размерите с температурни колебания.
Химическа устойчивост
Устойчивост на киселини, алкали и солни разтвори: PSU може да издържи на излагане на различни химикали. Той е устойчив на минерални киселини, алкали и солни разтвори.
Ограничения: PSU не е устойчив на естери, хлор и ароматни въглеводороди. Тези химикали могат да причинят разграждане или разтваряне на материала.
Електрически свойства
Добра диелектрична якост: PSU има диелектрична якост 425 V/mil (16,7 kV/mm). Той осигурява отлична електрическа изолация.
Изолационни свойства: Високото електрическо съпротивление на PSU и ниската диелектрична константа го правят добър изолатор. Може да се използва в електрически и електронни приложения.
Допълнителни свойства
ВЪЗСТАНОВЕНИЕ НА ПЛАМАТА: PSU по своята същност е забавител на пламъка. Той отговаря на оценката на запалимостта на UL94 V-0 без нужда от допълнителни забавители на пламъка.
Вариации на храните: Някои степени на PSU са съвместими с FDA. Те могат да се използват в приложения за контакт с храни.
Добра обработка: PSU може да бъде обработена с помощта на конвенционални техники. Той позволява създаването на сложни части и компоненти.
Други важни свойства
Размерна стабилност: PSU поддържа своите размери във времето и при различни условия. Той има ниска абсорбция на влага и минимално свиване.
Прозрачност: PSU е полупрозрачен с кехлибарен нюанс. Това позволява визуална проверка на съдържанието в определени приложения.
Устойчивост на радиация: PSU има добра устойчивост на радиация. Той може да издържи излагането на гама лъчи и други форми на радиация без значително разграждане.
| на свойството | Стойност |
| Якост на опън | 10 200 psi (70 MPa) |
| Сила на гъвкавост | 15 400 psi (106 MPa) |
| IZOD IMPACT (нарязано) | 1.3 ft-lbs/in (69 J/m) |
| Якост на натиск | 13 900 psi (96 MPa) |
| Непрекъсната температура на обслужване | 285 ° F (140 ° C) |
| Температура на отклонение на топлината (66 psi / 264 psi) | 358 ° F (181 ° C) / 345 ° F (174 ° C) |
| Коефициент на линейно термично разширение | 3.1 x 10^-5 в/in/° f (5.6 x 10^-5 m/m/° C) |
| Диелектрична якост | 425 V/mil (16,7 kV/mm) |
Таблица: Основни свойства на PSU пластмасата
Приложения на полисулфон (PSU)
Пластмасата Polysulfone (PSU) се използва широко в индустриите поради отличните си термични, механични и химични свойства. Нека да проучим някои от ключовите му приложения.
Медицински и здравни грижи
PSU е предпочитан в медицинската област заради способността си да издържа на многократна стерилизация, гарантирайки безопасността и издръжливостта.
СЕРИЗИЦИЯ СЛУЧАЙ : PSU е идеален за случаи на медицинска стерилизация поради неговата топлинна устойчивост и способност да издържи многократна стерилизация на пара.
Стоматологични инструменти : Използвани в различни зъбни инструменти, PSU предлага необходимата сила и устойчивост на процесите на стерилизация.
Медицински изделия : Химическата стабилност на PSU го прави идеален за компоненти в устройства, които изискват постоянна стерилизация.
Аерокосмически и автомобилни
Силата и устойчивостта на PSU към екстремни среди го правят материал за аерокосмически и автомобилни части.
Интериори на самолета : PSU се използва в интериора на самолети, където силата, топлинната устойчивост и забавянето на пламъка са от решаващо значение.
Кетъринг колички : Леката му природа и издръжливост правят PSU идеални за количките за кетъринг на авиокомпаниите.
Лагери и прецизни предавки : Издръжливостта на PSU осигурява безпроблемна работа в автомобилните лагери и прецизните предавки, дори при стрес.
Електрическа и електроника
Диелектричната якост на PSU и изолационните свойства го правят ценен в електрониката и електрическите приложения.
Конектори : PSU често се използва в електрически конектори, осигурявайки отлична изолация и издръжливост.
Тела на намотката : Неговото устойчивост на топлина и химикали го прави подходящ за телата на бобината в електрическото оборудване.
Изолационни компоненти : PSU е материал за избор за изолационни части в различни електронни устройства.
Хранителна промишленост
PSU е безопасен за употреба при боравене с храни и приготвяне, благодарение на своята химическа устойчивост и съвместими с FDA степени.
Фитинги за гореща вода : Обикновено се използва в фитинги с гореща вода поради способността му да се справя с високите температури, без да се влошава.
Водопроводни колектори : Издръжливостта на PSU го прави идеален за водопроводни колектори, особено тези, изложени на гореща вода.
Тави за обслужване на храни : PSU тавите за храна са леки, издръжливи и могат да издържат на високи температури в търговските кухни.
Филтрация и пречистване на водата
Устойчивостта на PSU към химикали и високи температури го прави отличен избор за компоненти за филтриране на вода.
Тръби, фланци и компоненти на помпата : PSU се използва в епруветки, фланци и помпи за системи за пречистване на вода. Той се съпротивлява на химическото разграждане, като гарантира дългосрочна ефективност в тежки среди.
| на приложението | Примерни компоненти |
| Медицински | Случаи на стерилизация, зъбни инструменти, устройства |
| Аерокосмическо пространство | Интериори на самолети, колички, лагери |
| Електроника | Конектори, тела на намотката, изолация |
| Хранителна промишленост | Фитинги за гореща вода, тави, колектори |
| Водна филтрация | Тръби, фланци, части по изпомпване |
Модификации на полисулфон (PSU)
Докато PSU вече се гордее с впечатляващи свойства, той може да бъде допълнително подобрен чрез различни модификации. Тези адаптации позволяват на PSU да бъде пригоден за специфични приложения и индустрии.
Смеси за подобрени свойства
Смесването на PSU с други полимери е ефективен начин за подобряване на неговата производителност. Две общи смеси са:
PSU/PA Смеси:
Смесването на PSU с полиамиди (PA) засилва свойствата и здравината му на потока.
Полукристалната природа на ПА също подобрява химическата устойчивост на сместа.
Тези смеси комбинират силните страни и на двата материала, което води до композит с подобрени общи свойства.
PSU/PC Смеси:
Комбинирането на PSU с поликарбонат (PC) може да подобри свойствата му на потока, като същевременно поддържа механични характеристики.
Поради аморфния характер на PC, няма значително подобрение на химическата резистентност.
Тези смеси са полезни, когато се изисква по -добра обработка, без да се жертва механична якост.
Пригодени добавки
Включването на добавки в PSU може допълнително да подобри свойствата му. Един често срещан подход е използването на пълнители:
Пълнители:
Добавянето на пълнители към PSU може да подобри неговата механична якост и химическа устойчивост.
Обикновените пълнители включват стъклени влакна, въглеродни влакна и минерални пълнители като талк или калциев карбонат.
Изборът на пълнител зависи от желаното от специфичното подобрение на свойството и изискванията за приложение.
| на пълнителя | Подобряване на свойството |
| Стъклени влакна | Повишена якост на опън и гъвкавост, подобрена стабилност на размерите |
| Въглеродни влакна | Високо съотношение на якост към тегло, подобрена топлинна и електрическа проводимост |
| Талк | Повишена скованост, подобрена топлинна устойчивост, по -добра стабилност на размерите |
| Калциев карбонат | Повишена скованост, подобрена устойчивост на въздействие, намалена цена |
Таблица: Общи пълнители, използвани в PSU и техните подобрения на собствеността
Специфични за приложението модификации
PSU може да бъде персонализиран, за да отговори на уникалните нужди на различни индустрии. Два забележителни примера са:
Аерокосмическо пространство:
В аерокосмическите приложения PSU често се променя, за да подобри своя пламък забавяне и емисии на дим.
Добавки като фосфорни съединения или нанокласи могат да бъдат включени за подобряване на тези свойства.
Освен това, усилванията като въглеродни влакна могат да се използват за увеличаване на съотношението сила към тегло на PSU за компоненти на леки самолети.
Медицински:
За медицински приложения PSU може да бъде модифициран, за да подобри биосъвместимостта и стерилизирането си.
Антимикробните добавки могат да бъдат включени, за да се предотврати растежа на бактериите и други микроорганизми на медицинските изделия.
Полимерната матрица също може да бъде пригодена да гарантира съвместимост с различни методи за стерилизация, като автоклавиране или гама облъчване.
Това са само няколко примера за това как PSU може да бъде модифициран за конкретни индустрии. Универсалността на PSU позволява безброй възможности за персонализиране, което го прави ценен материал за широк спектър от приложения.
Дизайнерски съображения
При проектирането на продукти с PSU пластмаса има няколко критични фактора, които трябва да се вземат предвид, за да се гарантира оптимална производителност.
Стабилност на размерите
PSU е ценен за ниския си коефициент на термично разширение , което го прави идеален за части, които трябва да поддържат точни размери.
Прецизност в приложения с висока температура : PSU може да запази формата и размера си, дори когато е изложен на високи температури . Това гарантира прецизност, особено в аерокосмическите или медицински компоненти, които претърпяват изключителна топлина.
| Свойство | PSU Пластмасова | алтернативна термопластика |
| Коефициент на термично разширение | Ниско | По -високо (по -малко стабилно) |
| Температурна толерантност | До 160 ° C. | По -ниски в много материали |
Изисквания за прозрачност
Докато PSU е полупрозрачна, обработката може да повлияе на неговата яснота.
Възстановяване на прозрачността : Обработката често води до грапавост на повърхността, но прозрачността може да бъде възстановена чрез полиране на процеси като полиране на пари. Тази стъпка е от съществено значение, когато е необходима яснота в медицински или оптични части.
Ограничения в околната среда
PSU не е подходящ за продължителна употреба на открито без защита.
Липса на UV устойчивост : Излагането на UV светлина може да влоши PSU, което води до обезцветяване и отслабена производителност. Най -добре се използва на закрито или със защитни покрития.
Увиранеемост : PSU се представя слабо в среда с висока експозиция на слънчева светлина или тежко време. Трябва да се вземат предвид алтернативните материали или покрития за приложения на открито.
Съображения за разходите
Докато PSU осигурява висока производителност, той идва на по -висока цена в сравнение с други термопластици.
Балансиране на разходите и производителността : на PSU Изключителните атрибути , като топлина и химическа устойчивост, оправдават разходите си за критични приложения. Въпреки това, за по-малко взискателни приложения материали като поликарбонат или акрил могат да предложат по-рентабилно решение.
| на материала | Приложение | за приложение |
| PSU | По -високо | Високопроизводство, високотемпературна |
| Поликарбонат | Умерен | С по-ниски температури с общо предназначение |
| Акрил | По -ниско | Използване на прозрачност, външна употреба |
Прецизна обработка на PSU пластмаса
Постигането на прецизна обработка на PSU пластмаса изисква внимателно разглеждане на няколко фактора. Отгряването, обработването на най -добрите практики и предотвратяването на замърсяване са от решаващо значение за оптимални резултати.
Отгряване
Отгряването е жизненоважен процес в прецизната обработка на PSU пластмаса. Той помага за облекчаване на вътрешните натоварвания, които могат да доведат до напукване или преждевременна повреда.
Необходимостта и оперативните стандарти за процесите на отгряване на отгряване на стреса не могат да бъдат надценени. Правилните протоколи за отгряване гарантират, че обработените PSU части поддържат своята размерена стабилност и механични свойства във времето.
Обработка на най -добрите практики
Изборът на правилните охлаждащи охлаждания и следните най -добри практики са от съществено значение за оптималните резултати от обработката.
| на охлаждащата течност | за годност | Ползи |
| Неароматични, водоразтворими охлаждащи течност | Силно подходящ | Оптимално покритие на повърхността, близки допустими отклонения |
| Въздух на под налягане и пръскане | Силно подходящ | Намалена топлина и триене, продължителен живот на инструмента |
| Течност на петролна основа | Не е подходящ | Може да атакува и влоши PSU |
Таблица: Пригодност на охлаждащата течност и ползи за обработка на PSU
Предотвратяване на замърсяване
Предотвратяването на замърсяване е от решаващо значение при обработката на PSU, особено за индустрии със строги изисквания за чистота, като аерокосмическото пространство и медицински.
Илюстративните примери за опасностите от замърсяване с метал включват:
Производител на медицински изделия откри метални частици, вградени в обработени PSU компоненти, което води до изтегляне на продукти и значителни финансови загуби.
Аерокосмическата компания изпита преждевременна повреда на PSU части поради замърсяване с метали, което води до опасения за безопасността и скъпи ремонти.
За да се предотвратят подобни инциденти, прилагат строги мерки за контрол на замърсяването, като например:
Правилно почистване и поддръжка на оборудване за обработка
Редовна проверка на обработени части за замърсители
Използване на HEPA филтрационни системи за поддържане на чиста среда за обработка
Строго придържане към протоколите за чистота и стандартните оперативни процедури
Заключение
Пластмасата Polysulfone (PSU) се откроява с високата си температура и химическа устойчивост . Той предлага механична якост и стабилност на размерите , което я прави подходящ за индустрии като аерокосмически и медицински изделия.
Когато избирате PSU, баланс на разходите и производителността . По -високата цена на PSU може да не винаги е необходима за по -малко взискателни приложения. Правилната обработка и предотвратяване на замърсяване са от ключово значение за максимално максимално нейното представяне.
Съвети: Може би се интересувате от всички пластмаси
