폴리 설폰 (PSU) 플라스틱은 극한 조건에서 내구성으로 알려진 고성능 재료입니다. 의료 도구에서 항공 우주 부품에 이르기까지 PSU는 놀라운 강도, 내열성 및 화학적 안정성을 제공합니다. 이 게시물에서는 PSU Plastic의 고유 한 특성과 다양한 산업 분야에서 왜 최고의 선택이되는지에 대해 배울 것입니다.
PSU 플라스틱이란 무엇입니까?
PSU 또는 폴리 설포는 우수한 특성으로 알려진 고성능 열가소성입니다. 그것은 설폰 그룹과 방향족 고리의 반복 단위로 구성되어 강력하고 안정적인 중합체 구조를 만듭니다.
이 독특한 화학적 조성물은 PSU에게 다음과 같은 뛰어난 특성을 제공합니다.
고온 저항
탁월한 치수 안정성
좋은 화학 저항
놀라운 기계적 강도
다른 열가소성과 비교할 때 PSU는 넓은 온도 범위에 걸쳐 특성을 유지하는 능력으로 인해 두드러집니다. -150 ° F (-100 ° C)에서 300 ° F (150 ° C)에서 온도를 견딜 수있어 필요한 응용 분야에 적합합니다.
| 속성 | PSU | PVC | ABS |
| 최대 서비스 온도 (° C) | 150 | 60 | 80 |
| 인장 강도 (MPA) | 70 | 50 | 45 |
| 굴곡 계수 (GPA) | 2.48 | 2.4 | 2.3 |
표 1 : PSU의 다른 열가소성 성과 비교
PSU는 비정질 열가소성의 패밀리에 속합니다. 이것은 반 결정질 플라스틱과 달리 분자 구조가 무작위로 배열됨을 의미합니다. PSU의 비정질 특성은 다음에 기여합니다.
투명도
치수 안정성
등방성 특성
처리의 용이성
랜덤 분자 배열을 통해 가열 될 때 PSU가 점차적으로 연화되어 열 성형 및 기타 처리 방법에 적합합니다.
그림 1 : PSU 분자 구조의 단순화 된 표현
PSU 플라스틱의 특성
PSU 플라스틱은 뛰어난 특성으로 유명합니다. 기계적, 열, 화학 및 전기 특성의 고유 한 조합을 제공하여 다양한 응용 분야에서 최고의 선택이됩니다.
기계적 특성
높은 인장 강도 : PSU의 인장 강도는 10,200psi (70 MPa)입니다. 이것은 깨지지 않고 상당한 스트레칭 힘을 견딜 수 있음을 의미합니다.
우수한 굽힘 강도 : 굽힘 강도 15,400psi (106 MPa)의 PSU는 굽힘 힘에 저항 할 수 있습니다. 하중 하에서 모양을 유지합니다.
좋은 충격 저항 : PSU는 1.3 ft-lbs/in (69 j/m)의 노치 IZOD 충격 강도를 가지고 있습니다. 균열이나 산산이 부서지지 않고 갑작스런 영향을 흡수 할 수 있습니다.
높은 압축 강도 : PSU는 최대 13,900psi (96 MPa)까지 압축력을 견딜 수 있습니다. 이로 인해 분쇄력이 적용될 수있는 응용 분야에 적합합니다.
열 특성
고온 저항 : PSU는 고온에서 특성을 유지할 수 있습니다. 연속 서비스 온도는 285 ° F (140 ° C)입니다.
우수한 열 안정성 : PSU의 특성은 넓은 온도 범위에서 안정적으로 유지됩니다. 열 변형 온도는 66psi에서 358 ° F (181 ° C) 및 264psi에서 345 ° F (174 ° C)입니다.
선형 열 팽창 계수 : PSU의 낮은 CLTE는/° F (5.6 x 10^-5 m/m/° C)의 3.1 x 10^-5입니다. 이것은 온도 변동에 따라 최소한의 치수 변화를 겪는다는 것을 의미합니다.
화학 저항
산, 알칼리 및 소금 용액에 대한 내성 : PSU는 다양한 화학 물질에 대한 노출을 견딜 수 있습니다. 미네랄 산, 알칼리 및 소금 용액에 내성이 있습니다.
한계 : PSU는 에스테르, 염소 및 방향족 탄화수소에 내성이 없습니다. 이 화학 물질은 물질의 분해 또는 용해를 유발할 수 있습니다.
전기 특성
추가 특성
고유의 화염 지연 : PSU는 본질적으로 불꽃 지연자입니다. 추가 불꽃 지연자가 필요없이 UL94 V-0 가연성 등급을 충족합니다.
식품 등급 변형 : PSU의 일부 등급은 FDA를 준수합니다. 음식 접촉 응용 프로그램에 사용할 수 있습니다.
우수한 가공성 : PSU는 기존 기술을 사용하여 가공 할 수 있습니다. 복잡한 부품과 구성 요소를 생성 할 수 있습니다.
다른 중요한 속성
치수 안정성 : PSU는 시간이 지남에 따라 다양한 조건에서 치수를 유지합니다. 수분 흡수가 낮고 최소 수축이 있습니다.
투명성 : PSU는 호박색 색조와 반영합니다. 이를 통해 특정 응용 분야에서 내용을 육안으로 검사 할 수 있습니다.
방사선에 대한 저항 : PSU는 방사선에 대한 저항성이 좋습니다. 그것은 상당한 분해없이 감마 광선과 다른 형태의 방사선에 대한 노출을 견딜 수 있습니다.
| 속성 | 값 |
| 인장 강도 | 10,200 psi (70 MPa) |
| 굽힘 강도 | 15,400 psi (106 MPa) |
| Izod 충격 (노치) | 1.3 ft-lbs/in (69 j/m) |
| 압축 강도 | 13,900 psi (96 MPa) |
| 지속적인 서비스 온도 | 285 ° F (140 ° C) |
| 열 변형 온도 (66 psi / 264 psi) | 358 ° F (181 ° C) / 345 ° F (174 ° C) |
| 선형 열 팽창 계수 | 3.1 x 10^-5/in/° F (5.6 x 10^-5 m/m/° C) |
| 유전력 | 425 v/mil (16.7 kv/mm) |
표 : PSU 플라스틱의 주요 특성
폴리 설폰 (PSU)의 적용
폴리 설포 (PSU) 플라스틱은 우수한 열, 기계적 및 화학적 특성으로 인해 산업 전반에 걸쳐 널리 사용됩니다. 주요 응용 프로그램 중 일부를 살펴 보겠습니다.
의료 및 건강 관리
PSU는 의료 분야에서 반복적 인 멸균을 견딜 수있어 안전성과 내구성을 보장합니다.
멸균 사례 : PSU는 내열성과 반복 증기 멸균을 견딜 수있는 능력으로 인해 의료 멸균 사례에 적합합니다.
치과기구 : 다양한 치과 도구에 사용되는 PSU는 멸균 과정에 필요한 강도와 저항을 제공합니다.
의료 기기 : PSU의 화학적 안정성은 일정한 멸균이 필요한 장치의 구성 요소에 이상적입니다.
항공 우주 및 자동차
극한 환경에 대한 PSU의 강점과 저항은 항공 우주 및 자동차 부품을위한 재료가됩니다.
항공기 내부 : PSU는 강도, 내열성 및 불꽃 지연이 중요한 항공기 내부에서 사용됩니다.
케이터링 트롤리 : 가벼운 특성과 내구성은 PSU가 항공사 케이터링 트롤리에 이상적입니다.
베어링 및 정밀 기어 : PSU의 강인함은 스트레스를 받더라도 자동차 베어링과 정밀 기어에서 원활한 작동을 보장합니다.
전기 및 전자 장치
PSU의 유전력 및 절연 특성은 전자 및 전기 응용 분야에서 가치가 있습니다.
커넥터 : PSU는 종종 전기 커넥터에 사용되므로 탁월한 단열재와 내구성을 제공합니다.
코일 바디 : 열과 화학 물질에 대한 저항은 전기 장비의 코일 바디에 적합합니다.
구성 요소 절연 : PSU는 다양한 전자 장치에서 부품을 단열하기위한 선택의 재료입니다.
식품 산업
PSU는 화학 저항성과 FDA 호환 등급 덕분에 식품 취급 및 준비에 안전합니다.
온수 피팅 : 저온을 저하시키지 않고 고온을 처리 할 수있는 능력으로 인해 온수 피팅에 일반적으로 사용됩니다.
배관 매니 폴드 : PSU의 내구성은 배관 매니 폴드, 특히 온수에 노출 된 매니 폴드에 이상적입니다.
식품 서비스 트레이 : PSU 식품 트레이는 가볍고 내구성이 뛰어나고 상업용 주방에서 고온을 견딜 수 있습니다.
물 여과 및 정제
PSU의 화학 물질 및 고온에 대한 저항은 물 여과 성분에 탁월한 선택입니다.
| 응용 프로그램 | 예제 구성 요소 |
| 의료 | 멸균 케이스, 치과 도구, 장치 |
| 항공 우주 | 항공기 인테리어, 트롤리, 베어링 |
| 전자 장치 | 커넥터, 코일 바디, 단열재 |
| 식품 산업 | 온수 피팅, 트레이, 매니 폴드 |
| 물 여과 | 튜브, 플랜지, 펌프 부품 |
폴리 설폰의 변형 (PSU)
PSU는 이미 인상적인 특성을 자랑하지만 다양한 수정을 통해 더욱 향상 될 수 있습니다. 이러한 적응을 통해 PSU는 특정 응용 프로그램 및 산업에 맞게 조정할 수 있습니다.
강화 된 특성을위한 혼합
PSU를 다른 폴리머와 혼합하는 것은 성능을 향상시키는 효과적인 방법입니다. 두 가지 공통 블렌드는 다음과 같습니다.
PSU/PA 블렌드 :
PSU를 폴리 아미드 (PA)와 혼합하면 흐름 특성과 인성이 향상됩니다.
PA의 반 결정질 특성은 또한 블렌드의 화학적 저항을 향상시킵니다.
이들 혼합은 두 재료의 강도를 결합하여 전체 특성이 향상된 복합재를 만듭니다.
PSU/PC 블렌드 :
PSU를 폴리 카보네이트 (PC)와 결합하면 기계적 성능을 유지하면서 유량 특성을 향상시킬 수 있습니다.
그러나 PC의 비정질 특성으로 인해 화학 저항성이 크게 개선되지 않습니다.
이러한 블렌드는 기계적 강도를 희생하지 않고 더 나은 처리 가능성이 필요한 경우 유용합니다.
맞춤형 첨가제
첨가제를 PSU에 통합하면 특성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 일반적인 접근법 중 하나는 필러를 사용하는 것입니다 :
필러 :
PSU에 필러를 추가하면 기계적 강도와 화학 저항성을 향상시킬 수 있습니다.
일반적인 충전제에는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 활석 또는 탄산 칼슘과 같은 미네랄 필러가 포함됩니다.
필러의 선택은 원하는 특정 속성 향상 및 응용 프로그램 요구 사항에 따라 다릅니다.
| 필러 | 특성 향상 |
| 유리 섬유 | 인장 및 굴곡 강도 증가, 차원 안정성 향상 |
| 탄소 섬유 | 높은 강도 대 중량비, 개선 된 열 및 전기 전도도 |
| 활석 | 강성 증가, 개선 된 내선, 더 나은 치수 안정성 |
| 탄산 칼슘 | 강성 증가, 충격 저항 향상, 비용 절감 |
표 : PSU에 사용되는 일반적인 필러 및 재산 향상
응용 프로그램 별 수정
PSU는 다양한 산업의 고유 한 요구를 충족시키기 위해 맞춤화 될 수 있습니다. 주목할만한 두 가지 예는 다음과 같습니다.
항공 우주 :
항공 우주 응용 분야에서 PSU는 종종 화염 지연 및 연기 배출을 개선하도록 수정됩니다.
인 화합물 또는 나노 클레이와 같은 첨가제를 통합하여 이러한 특성을 향상시킬 수 있습니다.
또한, 탄소 섬유와 같은 보강재를 사용하여 경량 항공기 구성 요소에 대한 PSU의 강도 대 무게 비율을 높일 수 있습니다.
의료 :
의료 응용의 경우, PSU는 생체 적합성 및 멸균 성을 향상시키기 위해 변형 될 수있다.
의료 기기에서 박테리아 및 기타 미생물의 성장을 방지하기 위해 항균 첨가제를 통합 할 수 있습니다.
중합체 매트릭스는 또한 오토 클레이 빙 또는 감마 조사와 같은 다양한 멸균 방법과의 호환성을 보장하기 위해 조정될 수있다.
이것은 특정 산업에 대해 PSU를 어떻게 수정하는지에 대한 몇 가지 예일뿐입니다. PSU의 다양성은 수많은 사용자 정의 가능성을 허용하여 광범위한 응용 프로그램을위한 귀중한 자료입니다.
설계 고려 사항
PSU 플라스틱으로 제품을 설계 할 때 최적의 성능을 보장하기 위해 고려해야 할 몇 가지 중요한 요소가 있습니다.
치수 안정성
PSU는 에 대해 소중 해져서 낮은 열 팽창 계수 정확한 치수를 유지 해야하는 부품에 이상적입니다.
| 속성 | PSU 플라스틱 | 대체 열가소성 |
| 열 팽창 계수 | 낮은 | 더 높음 (덜 안정) |
| 온도 내성 | 최대 160 ° C | 많은 재료가 낮습니다 |
투명성 요구 사항
PSU는 반도당이지만 가공은 명확성에 영향을 줄 수 있습니다.
환경 적 제한
PSU는 보호없이 장기간의 실외용에 적합하지 않습니다.
비용 고려 사항
PSU는 고성능을 제공하지만 다른 열가소형에 비해 높은 가격으로 제공됩니다.
| 재료 | 비용 | 응용 프로그램 적합성 |
| PSU | 더 높은 | 고성능, 고온 |
| 폴리 카보네이트 | 보통의 | 범용, 낮은 온도 |
| 아크릴 | 낮추다 | 투명성 중심의 실외 사용 |
PSU 플라스틱의 정밀 가공
PSU 플라스틱의 정밀 가공을 달성하려면 몇 가지 요인을 신중하게 고려해야합니다. 어닐링, 가공 모범 사례 및 오염 방지는 최적의 결과에 중요합니다.
가열 냉각
어닐링은 PSU 플라스틱의 정밀 가공에서 중요한 과정입니다. 그것은 내부 응력을 완화하여 균열 또는 조기 실패로 이어질 수 있습니다.
가공 전 스트레스 완화 :
일치 후 어닐링 :
가공 후 어닐링은 조기 고장에 기여할 수있는 스트레스를 줄이는 데 도움이됩니다.
가공 된 PSU 부품의 장기 성능과 신뢰성을 보장하는 데 중요한 단계입니다.
모임 후 어닐링은 온도, 지속 시간 및 냉각 속도와 같은 특정 작동 표준에 따라 수행되어야합니다.
스트레스 완화 어닐링 프로세스의 필요성과 운영 표준은 과장 될 수 없습니다. 적절한 어닐링 프로토콜은 가공 된 PSU 부품이 시간이 지남에 따라 치수 안정성과 기계적 특성을 유지하도록합니다.
모범 사례 가공
올바른 냉각제를 선택하고 모범 사례를 선택하는 것이 최적의 가공 결과에 필수적입니다.
적절한 냉각제 :
가압 공기 및 스프레이 미스트와 같은 비 방향족 수용성 냉각제는 PSU를 가공하는 데 가장 적합합니다.
최적의 표면 마감재를 제공하고 밀접한 공차를 유지합니다.
PSU를 공격하고 저하시킬 수 있으므로 석유 기반 냉각제를 사용하지 마십시오.
도구 수명 확장 :
적절한 냉각수 선택은 더 나은 가공 결과를 보장 할뿐만 아니라 도구 수명을 연장합니다.
냉각제는 가공 중에 열과 마찰을 줄여 절단 도구의 마모를 최소화합니다.
이로 인해 도구 수명이 길고 공구 교체 비용이 줄어들고 전체 가공 효율이 향상되었습니다.
| 냉각수 유형 | 적합성 | 혜택 |
| 비 방향족, 수용성 냉각제 | 매우 적합합니다 | 최적의 표면 마감, 근접 공차 |
| 가압 공기 및 스프레이 안개 | 매우 적합합니다 | 열과 마찰 감소, 확장 된 도구 수명 |
| 석유 기반 냉각제 | 적합하지 않습니다 | PSU를 공격하고 저하시킬 수 있습니다 |
표 : PSU 가공에 대한 냉각수 적합성 및 이점
오염 방지
PSU, 특히 항공 우주 및 의료와 같은 엄격한 청결 요구 사항이있는 산업의 경우 오염 방지는 중요합니다.
전용 플라스틱 가공 시설 :
오염을 방지하려면 전용 플라스틱 가공 시설을 사용하는 것이 필수적입니다.
PSU 부품이 금속 가공 공정의 금속 입자 또는 기타 오염 물질에 노출되지 않도록합니다.
전용 시설은 깨끗한 환경을 유지하여 오염 위험을 줄입니다.
금속 교차 오염 방지 :
금속 교차 오염은 가공 된 PSU 부품에 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.
금속 입자는 PSU 표면에 스스로를 포함시켜 응력 농도와 잠재적 인 고장 지점을 초래할 수 있습니다.
이를 피하려면 플라스틱 가공을 금속 가공 공정에서 분리하는 것이 중요합니다.
금속 오염의 위험에 대한 예시적인 예는 다음과 같습니다.
의료 기기 제조업체는 가공 된 PSU 구성 요소에 내장 된 금속 입자를 발견하여 제품 리콜과 상당한 재정적 손실을 초래했습니다.
항공 우주 회사는 금속 오염으로 인해 PSU 부품의 조기 실패를 경험하여 안전 문제와 비용이 많이 드는 수리를 초래했습니다.
그러한 사건을 방지하려면 다음과 같은 엄격한 오염 제어 조치를 구현하십시오.
결론
폴리 설폰 (PSU) 플라스틱은 으로 두드러집니다 고온 과 화학 저항성 . 제공하여 기계적 강도 와 치수 안정성을 항공 우주 및 의료 기기와 같은 산업에 적합합니다.
PSU를 선택할 때 균형 비용 및 성능 . PSU의 더 높은 가격이 덜 까다로운 응용 프로그램에 항상 필요한 것은 아닙니다. 적절한 처리 및 오염 방지는 성능을 극대화하는 데 중요합니다.
팁 : 모든 플라스틱에 관심이있을 수 있습니다
