PPS eða pólýfenýlen súlfíð var fyrst þróað á sjöunda áratugnum sem afkastamikil fjölliða. Það brúar bilið á milli venjulegra plastefna og háþróaðra efna og býður upp á einstaka eiginleika sem gera það mikilvægt í ýmsum atvinnugreinum.
Í þessari færslu munum við kanna einstaka eiginleika PPS, fjölbreytt forrit, hvernig vinnsla og hvers vegna það verður ómissandi í ýmsum atvinnugreinum.
Efnafræðileg uppbygging PPS
Pólýfenýlen súlfíð (PPS) býður upp á háhitaþol, stífni og ógegnsætt útlit sem hálfkristallað hitauppstreymi.
Sameindarbygging
Baráttu PPS samanstendur af para-fenýleneiningum sem skiptast á súlfíðtengingum. Þetta gefur PPS einkennandi eiginleika þess.
Brennisteinsatóm myndar stök samgild tengsl milli bensenhringa. Þeir tengjast í para (1,4) stillingu og búa til línulega keðju.
Kristallað uppbygging
PPS myndar hálfkristallaða mannvirki og stuðlar að hitauppstreymi og efnaþol.
Orthorhombic einingafrumur
Einingafruman af PPS er orthorhombic, með eftirfarandi víddum:
a = 0,867 nm
b = 0,561 nm
C = 1.026 nm
Reiknaður samruna hiti fyrir kjör PPS kristals er 112 j/g. Þessi uppbygging gefur PPS háan bræðslumark 280 ° C.
Gráðu kristalla
Stig kristalla í PPS er á bilinu 30% til 45%. Það fer eftir:
Hærri kristallleiki eykst:
Styrkur
Stífleiki
Efnaþol
Hitaþol
Lægri kristallleiki bætir:
Þú getur útbúið formlaust og krossbundið pps með:
Upphitun yfir bræðsluhita
Kæling að 30 ° C undir bræðslumark
Halda klukkustundum saman í loftveru
Þessi uppbygging veitir PPS framúrskarandi eiginleika eins og háhitaþol og efnafræðilegan óvirkni.
Tegundir PPS plasts
PPS plastefni er á mismunandi formum, hver með einstaka eiginleika sem eru sérsniðnir að sérstökum forritum.
Línuleg pps
Hefur næstum tvöfalt mólmassa venjulegs PPS
Hefur í för með sér hærri þrautseigju, lengingu og höggstyrk
Læknað pps
Framleitt með því að hita reglulega PP í viðurvist lofts (O2)
Lögun lengir sameindakeðjur og býr til nokkrar greinar
Auka mólmassa og veitir hitauppstreymi einkenni
Greinótt pps
Hefur hærri mólþunga en venjulegur pps
Lögun framlengdar fjölliða keðjur sem grenja af burðarásinni
Bætir vélrænni eiginleika, þrautseigju og sveigjanleika
Taflan hér að neðan ber saman mólmassa mismunandi PPS gerða:
| PPS gerð | Samanburður á |
| Venjulegur pps | Grunnlína |
| Línuleg pps | Næstum tvöfalt venjulegt pps |
| Læknað pps | Jókst úr venjulegu PPS vegna keðjuframlengingar og greinar |
| Greinótt pps | Hærra en venjulegt pps |
Mólmassa PPS gegnir lykilhlutverki við að ákvarða eiginleika þess. Hærri mólmassa leiðir venjulega til:
Hins vegar getur það einnig leitt til aukinnar seigju, sem gerir vinnslu meira krefjandi.
Eiginleikar PPS (pólýfenýlen súlfíð) plast
PPS plast sýnir einstaka blöndu af eiginleikum sem gera það hentugt fyrir ýmis forrit.
Vélrænni eiginleika
PPS státar af framúrskarandi vélrænum eiginleikum, sem gerir það tilvalið fyrir krefjandi forrit.
Togstyrkur: Með togstyrk 12.500 psi (86 MPa) þolir PPS verulegt álag án þess að brjóta.
Áhrifþol: Þrátt fyrir stífni sína hefur PPS IZOD höggstyrk 0,5 fet-lbs/í (27 j/m), sem gerir það kleift að taka á sig skyndileg áföll.
Sveigjanlegt mýkt: við 600.000 psi (4.1 GPA) standast PPS beygjuöflin og viðhalda lögun sinni og uppbyggingu.
Stöðugleiki víddar: PPS heldur víddum sínum jafnvel við háan hita og rakastig, sem gerir það hentugt fyrir nákvæmni hlutar með þéttum vikmörkum.
Varmaeiginleikar
PPS skarar fram úr í hitauppstreymi og viðnám, sem skiptir sköpum fyrir háhita notkun.
Hitastig hitastigs: PPS þolir hitastig allt að 260 ° C (500 ° F) við 1,8 MPa (264 psi) og 110 ° C (230 ° F) við 8,0 MPa (1.160 psi).
Stuðull línulegrar hitauppstreymis: PPS sýnir lágmarks víddarbreytingar með hitastigsbreytileika við 4,0 × 10⁻⁵ in/in/° F (7,2 × 10⁻⁵ m/m/° C).
Hámarks stöðugur þjónustuhitastig: PPS er hægt að nota stöðugt í lofti við hitastig upp í 220 ° C (428 ° F).
Efnaþol
PPS er þekkt fyrir óvenjulega efnaþol og gerir það hentugt fyrir harkalegt umhverfi.
Viðnám gegn raka: PPS er ekki fyrir áhrifum af raka, sem tryggir endingu og áreiðanleika við raktar aðstæður.
Viðnám gegn ýmsum efnum: PPS þolir útsetningu fyrir árásargjarn efni, þar á meðal sterkar sýrur, basar, lífræn leysiefni, oxunarefni og kolvetni.
Rafmagns eiginleikar
Rafmagnseinangrunareiginleikar PPS gera það hentugt fyrir rafræn notkun.
Mikið magn viðnám: PPS heldur mikilli einangrunarviðnám, jafnvel í umhverfi með mikilli og háð, með hljóðstyrk 10⊃1; ⁶ Ω · cm.
Dielectric styrkur: Með dielectric styrkur 450 V/mil (18 kV/mm) tryggir PPS framúrskarandi einangrun.
Viðbótareiginleikar
PPS býður upp á nokkrar aðrar eftirsóknarverðar eignir:
Logþol: Flest PPS efnasambönd standast UL94V-0 staðalinn án viðbótar logavarnarefna.
High Modulus þegar styrkt er: Styrktar PPS -einkunn sýnir háan stuðul og eykur vélrænan styrk.
Lágt frásog vatns: Með frásog vatns, aðeins 0,02% eftir 24 klukkustunda dýfingu, er PPS tilvalið fyrir notkun sem krefst lágmarks upptöku raka.
Eftirfarandi tafla dregur saman lykileiginleika PPS plasts
| Eignargildi | : |
| Togstyrkur (ASTM D638) | 12.500 psi (86 MPa) |
| Izod höggstyrkur (ASTM D256) | 0,5 fet-lbs/í (27 j/m) |
| Flexural Modulus (ASTM D790) | 600.000 psi (4,1 GPA) |
| Hitastig hitastigs (ASTM D648) | 500 ° F (260 ° C) @ 264 psi |
| Stuðull línulegrar hitauppstreymis | 4,0 × 10⁻⁵ in/in/° f |
| Hámarks stöðugur þjónustuhiti | 428 ° F (220 ° C) |
| Rúmmál viðnám (ASTM D257) | 10⊃1; ⁶ Ω · cm |
| Dielectric styrkur (ASTM D149) | 450 V/mil (18 kV/mm) |
| Frásog vatns (ASTM D570, 24H) | 0,02% |
Þessir eiginleikar gera PPS að frábæru vali fyrir forrit sem krefjast mikillar afkasta, endingu og áreiðanleika í krefjandi umhverfi.
Framleiðsluferli PPS plasts
Viðbrögð natríumsúlfíðs og díklórbensen í skautaðri leysi til að framleiða pólýfenýlen súlfíð (PPS)
Snemma nýjungar í PPS framleiðslu
PPS sagan hófst árið 1967 með Edmonds og Hill í Philips Petroleum. Þeir þróuðu fyrsta viðskiptaferlið undir vörumerkinu Ryton.
Lykilatriði í upprunalegu ferlinu:
Framleiddi PPS með litla mólmassa
Tilvalið fyrir húðunarforrit
Nauðsynlegt ráðhús fyrir mótun einkunnir
Nútíma framleiðslutækni
PPS framleiðsla dagsins í dag hefur þróast verulega. Nútímaferlar miða að því að:
Efnaviðbrögð og myndun
PPS framleiðsla felur í sér snjallan efnafræði. Hér er grunnuppskriftin:
Blandið natríumsúlfíði og díklórbenseni
Bætið við skautaðri leysi (td N-metýlpýrrólídón)
Hitið í um það bil 250 ° C (480 ° F)
Horfðu á töfra gerast!
Ráðhúsferlið og áhrif þess
Ráðhús skiptir sköpum fyrir mótun stigs PPS. Það gerist í kringum bræðslumarkið með loftinu.
Áhrif læknunar:
Hlutverk skauta leysanna í PPS framleiðslu
Polar leysir eru ósungnir hetjur PPS framleiðslu. Þeir:
Auðvelda viðbrögðin milli natríumsúlfíðs og díklórbensen
Hjálpaðu til við að stjórna mólmassa fjölliða
Hafa áhrif á lokaeiginleika PPS
Algeng skautunarlyf sem notuð eru:
N-metýlpýrrólídón (NMP)
Dífenýl súlfón
Sulfolane
Hver leysiefni færir PPS flokknum sitt eigið bragð og hefur áhrif á einkenni lokaafurðarinnar.
Notkun pólýfenýlensúlfíðs (PPS) plast yfir atvinnugreinar
PPS plast finnur notkun í ýmsum atvinnugreinum vegna einstaka samsetningar eiginleika.
Bifreiðar og geimferðir
Í bifreiðum og geimferðum er PPS notað fyrir íhluti sem þurfa endingu, hitaþol og efnafræðilegan stöðugleika.
Vélaríhlutir: PPS er notað í tengjum, húsum og þrýstiþvottavélum, þar sem háhitastigið og vélrænni styrkur skiptir sköpum.
Hlutar eldsneytiskerfisins: PPS íhlutir eru notaðir í eldsneytiskerfum vegna efnafræðilegrar viðnáms þeirra og getu til að standast hátt hitastig.
Innréttingar á flugvélum: PPS er að finna í loftrásarhluta og innri sviga, þar sem létt og varanlegur eðli þess er hagstæður.
Rafeindatækni og rafeindir
Rafmagnseinangrunareiginleikar PPS gera það tilvalið fyrir rafræn og rafmagns forrit.
Tengi og einangrunarefni: PPS er notað í tengjum og einangrunum vegna mikils rafstyrks og hitauppstreymis.
Hringrásarborð: PPS finnur notkun í hringrásum, styður miniaturization og afköst.
Microelectronics forrit: PPS er hentugur fyrir örneftirlitsforrit og býður upp á framúrskarandi víddar stöðugleika og einangrunareiginleika.
Efnavinnsluiðnaður
Efnaþol PPS gerir það hentugt fyrir íhluti sem verða fyrir ætandi efnum.
Lokar og dælur: PPS er notað í lokum, dælum og innréttingum í efnafræðilegum vinnslu vegna þess að það þolir árásargjarn efni við hækkað hitastig.
Síuhús: PPS er notað í síuhúsum, sem tryggir endingu og efnaþol í síunarkerfi.
Selir og þéttingar: PPS er tilvalið fyrir innsigli og þéttingar í efnaumhverfi, sem veitir langvarandi afköst og mótstöðu gegn niðurbroti.
Iðnaðarbúnaður
PPS er notað í iðnaðarbúnaði fyrir slitþol og vélrænan styrk.
Gír og legur: PPS er notað í gírum, legum og öðrum slitþolnum íhlutum sem þurfa mikinn vélrænan styrk og víddarstöðugleika.
Þjöppuíhlutir: PPS er notað í þjöppu vönum vegna þess að það býður upp á mikinn styrk og endingu í krefjandi iðnaðarforritum.
Slitþolin forrit: PPS íhlutir eru notaðir í slithljómsveitum og runnum, sem veita lítinn núning og mikla slitþol í iðnaðarvélum.
Hálfleiðaraiðnaður
PPS finnur umsókn í hálfleiðaraiðnaðinum vegna hreinleika og einangrunareigna.
Hálfleiðari vélar íhlutir: PPS er notað í tengjum, snertitöngum, hitaskjölum og snertisþrýstingsskífum í framleiðslubúnaði hálfleiðara.
Sérstök einkunnir fyrir hálfleiðara forrit: Sérgrein PPS einkunnir eins og Tecatron SE og SX eru hannaðar fyrir hálfleiðara forrit, bjóða upp á mikla hreinleika og aukna eiginleika.
Vélaverkfræði
PPS er notað í ýmsum vélaverkfræði forritum.
Þjöppu og dæluhlutir: PPS er notað í þjöppu og dæluhlutum vegna efnafræðilegrar viðnáms og vélræns styrks.
Keðjuleiðbeiningar og grunnplötur: PPS finnur notkun í keðjuleiðbeiningum og grunnplötum, sem veitir slitþol og víddarstöðugleika.
Aðrar atvinnugreinar
PPS plast er notað í nokkrum öðrum atvinnugreinum:
Textílvélar: PPS íhlutir eru notaðir við litun, prentun og vinnslubúnað og bjóða endingu og efnaþol.
Lækningatæki: PPS er notað í skurðaðgerðarhlutum vegna efnafræðilegrar viðnáms og getu til að standast ófrjósemisaðgerðir.
Olíu- og gasbúnað: PPS er notað í búnaði, innsigli og tengjum, þar sem efnaþol hans og stöðugleiki þess er nauðsynlegur.
Eftirfarandi tafla dregur lykilforrit PPS plasts í ýmsum atvinnugreinum:
| Iðnaðarforrit | saman |
| Bifreiðar og geimferðir | Vélaríhlutir, eldsneytiskerfi, innréttingar í flugvélum |
| Rafeindatækni | Tengi, einangrunarefni, hringrásarborð, ör rafeindatækni |
| Efnavinnsla | Lokar, dælur, síuhús, innsigli, þéttingar |
| Iðnaðarbúnaður | Gír, legur, þjöppuhlutir, slitþolnir hlutar |
| Hálfleiðari | Vélaríhlutir, sérstök einkunnir fyrir framleiðslu hálfleiðara |
| Vélaverkfræði | Þjöppu og dæluhlutir, keðjuleiðbeiningar, grunnplötur |
| Textíl | Litun og prentunarbúnaður, vinnsluvélar |
| Læknisfræðilegt | Skurðaðgerðarhlutar |
| Olía og gas | BÚNAÐUR búnaður, innsigli, tengi |
Pólýfenýlen súlfíð (PPS) Efni eiginleikar
Hægt er að nota ýmis aukefni og liðsauka til að auka eiginleika PPS plasts.
Aukefni og liðsauki
Eftirfarandi tafla ber saman eiginleika óútfylltra, glerstyrkt og gler-steinefnafyllta PPS:
| Eign (eining) | óútfyllt | gler styrkt (40%) | gler-steinefni fyllt* |
| Þéttleiki (kg/l) | 1.35 | 1.66 | 1,90 - 2,05 |
| Togstyrkur (MPA) | 65-85 | 190 | 110-130 |
| Lenging í hléi (%) | 6-8 | 1.9 | 1.0-1.3 |
| Flexural Modulus (MPA) | 3800 | 14000 | 16000-19000 |
| Sveigjanleiki (MPA) | 100-130 | 290 | 180-220 |
| Izod hakað höggstyrkur (kJ/m²) | - | 11 | 5-6 |
| HDT/A @ 1,8 MPa (° C) | 110 | 270 | 270 |
*Það fer eftir hlutfalli gler/steinefna
Sérstök aukefni til að auka eignir
Hægt er að nota sérstök aukefni til að miða við og auka sérstaka eiginleika PPS:
Alkalí málmkísir til að stjórna seigju
Kalsíumklóríð fyrir mólmassa aukningu
Loka á samfjölliður til að bæta höggviðnám
Súlfónsýruesterar til að auka kristöllunarhraða
Eftirfarandi tafla dregur saman aukefni sem notuð eru við ákveðnar eignir endurbætur:
| Fasteignaþörf | Hentug aukefni |
| Lítið bræðsluflæði, mikil seigja | Alkalí málmkísill, alkalí málmsúlfít, amínósýrur, fákeppni af silyl eter |
| Aukin mólmassa | Kalsíumklóríð bætt við við fjölliðun |
| Bætt áhrif á áhrif | Að taka upp samfjölliður í blokkum í fyrstu viðbrögðum |
| Aukið kristöllunarhlutfall | Súlfónsýruesterar ásamt kjarni |
| Aukinn hitastöðugleiki, lágt kristöllunarhiti | Alkalí málmur eða alkalí jarðmálm díhionate |
Vinnslutækni fyrir PPS plast
Hægt er að vinna PPS kvoða með því að nota ýmsar aðferðir, þar með talið innspýtingarmótun, útdrátt, blásamótun og vinnslu.
Sprautu mótun
Innspýtingarmótun er algeng vinnsluaðferð fyrir PPS, sem býður upp á mikla framleiðni og nákvæmni.
Extrusion
Hægt er að vinna úr PPS í ýmsum stærðum, svo sem trefjum, kvikmyndum, stöngum og plötum.
Blása mótun
Hægt er að vinna PPS með því að nota blásunaraðferðir.
Vinnsla PPS
PPS er mjög vandvirkt, sem gerir kleift að ná nákvæmri og flókinni framleiðslu.
Mikilvægi forþurrkun í vinnslu
Forþurrkun PPS skiptir sköpum fyrir að ná fram hámarks vinnsluárangri.
Eftirfarandi tafla dregur saman vinnslutækni og lykilatriði þeirra:
| vinnslutækni | Lykilatriði |
| Sprautu mótun | Þurrkun, hitastig og þrýstingsstillingar, myglaþétti |
| Extrusion | Þurrkunaraðstæður, hitastýring, trefjar og kvikmyndaframleiðsla |
| Blása mótun | Hitastig svið, sjónarmið fyrir fylltar einkunnir |
| Vinnsla | Val á kælivökva, annealing ferli, ná nákvæmni |
Með því að skilja og hámarka þessar vinnslutækni geta framleiðendur framleitt hágæða PPS hluta og íhluti fyrir ýmis forrit.
Hönnunarsjónarmið fyrir PPS forrit
Við hönnun með PPS plasti verður að íhuga nokkra þætti til að tryggja hámarksárangur og hagkvæmni.
Val á PPS fyrir tiltekin forrit
Að velja PPS fyrir tiltekna notkun krefst vandaðs mats á einstökum eiginleikum þess.
Efnaþol
Viðnám PPS gegn árásargjarn efni gerir það hentugt fyrir notkun í efnavinnslu og iðnaðarbúnaði.
Það þolir útsetningu fyrir sterkum sýrum, basa, lífrænum leysum, oxunarefni og kolvetni.
Stöðugleiki í háum hita
Víddarstöðugleiki
Vinnsla og frágangssjónarmið
Hægt er að vinna PPS til að loka vikmörkum, sem gerir það hentugt fyrir flókna, nákvæmni hluta.
Vinnsla getur valdið sprungu á yfirborði og innra álag í PPS.
Hægt er að draga úr þessum málum með annealing og notkun viðeigandi kælivökva.
Mælt er með vatnsleysanlegum kælivökva, svo sem þrýstingi loft- og úðaþurrkum, til að ná hágæða yfirborði.
Víddarstöðugleiki yfir hitastig
PPS heldur framúrskarandi víddarstöðugleika yfir ýmsum hitastigi.
Kostnaðarsjónarmið miðað við valefni
Þó PPS bjóði framúrskarandi afköst er það dýrara en mörg venjuleg verkfræðiplastefni.
Hönnuðir ættu að meta kostnaðar-ávinningshlutfall notkunar PPS.
Hægt er að líta á valefni, svo sem PEEK, fyrir minna krefjandi forrit.
Hins vegar réttlætir einstök samsetning PPS eiginleika oft hærri kostnað sinn í sérstökum forritum.
Umhverfis- og öryggissjónarmið
PPS er almennt talið öruggt og ekki eitrað, en fylgja þarf réttri meðhöndlun og öryggisreglum.
PPS getur valdið áhættu fyrir heilsu manna og umhverfið ef ekki er meðhöndlað á réttan hátt eða notað á viðeigandi hátt.
Fylgja skal réttum öryggisreglum og leiðbeiningum til að lágmarka áhættu.
PPS hefur lélega UV viðnám, sem gerir það óhentugt fyrir útivist án hlífðarhúðunar.
Eftirfarandi tafla dregur saman lykilhönnunarsjónarmið fyrir PPS forrit:
| Hönnunarhugsunar | lykilatriði |
| Val á PPS fyrir tiltekin forrit | Efnaþol, stöðugleiki háhita, víddarstöðugleiki |
| Vinnsla og frágang | Glitun, viðeigandi kælivökvi, yfirborðssprunga og innri streituaðgerð |
| Víddarstöðugleiki yfir hitastig | Lágmarks víddarbreytingar, áreiðanleg afköst við mismunandi aðstæður |
| Kostnaðarsjónarmið | Hærri kostnaður en venjulegt plast, mat á kostnaði við kostnað, valefni |
| Umhverfis og öryggi | Almennt örugg, rétt meðhöndlun og öryggisreglur, léleg UV viðnám |
Niðurstaða
PPS plast býður upp á framúrskarandi fjölhæfni og afköst, sem gerir það tilvalið fyrir krefjandi forrit. Efnaþol þess, hitauppstreymi og vélrænn styrkur tryggja áreiðanleika milli atvinnugreina.
Að skilja breytingar, vinnsluaðferðir PPS og leiðbeiningar um hönnun skiptir sköpum til að hámarka möguleika þess. Með réttri notkun býr PPS varanlegar vörur í bifreiðum, geimferðum, rafeindatækni og fleiru.
Ábendingar: Þú hefur kannski áhuga á öllum plastunum
