Polysulfone (PSU) plastikas yra aukštos kokybės medžiaga, žinoma dėl jos patvarumo ekstremaliomis sąlygomis. Nuo medicininių įrankių iki kosmoso dalių, PSU siūlo neįtikėtiną stiprumą, atsparumą šilumai ir cheminį stabilumą. Šiame įraše sužinosite apie unikalias „PSU Plastic“ savybes ir kodėl tai yra geriausias pasirinkimas įvairiose pramonės šakose.
Kas yra PSU plastikas?
PSU arba polisulfonas yra aukštos kokybės termoplastinis termoplastinis, žinomas dėl puikių savybių. Jį sudaro pakartotiniai sulfonų grupių ir aromatinių žiedų vienetai, sukuriantys stiprią ir stabilią polimero struktūrą.
Ši unikali cheminė kompozicija suteikia PSU išskirtines savybes, tokias kaip:
Aukštos temperatūros atsparumas
Puikus matmenų stabilumas
Geras cheminis atsparumas
Puikus mechaninis stiprumas
Palyginti su kitais termoplastikais, PSU išsiskiria dėl sugebėjimo išlaikyti savo savybes plačiame temperatūros diapazone. Jis gali atlaikyti temperatūrą nuo –150 ° (–100 ° C) iki 300 ° F (150 ° C), todėl jis yra tinkamas reikalauti.
| Nuosavybė | PSU | PVC | ABS |
| Maksimali aptarnavimo temperatūra (° C) | 150 | 60 | 80 |
| Tempimo stiprumas (MPA) | 70 | 50 | 45 |
| FLEXURE MODULUS (GPA) | 2.48 | 2.4 | 2.3 |
1 lentelė: PSU palyginimas su kitomis termoplastikais
PSU priklauso amorfinės termoplastikos šeimai. Tai reiškia, kad jo molekulinė struktūra yra atsitiktinai išdėstyta, skirtingai nei pusmiistaliniai plastikai. Amorfinis PSU pobūdis prisideda prie jo:
Skaidrumas
Matmenų stabilumas
Izotropinės savybės
Paprastas apdorojimas
Atsitiktinė molekulinė išdėstymas leidžia PSU palaipsniui sušvelninti kaitinant, todėl jis tinka termogoriui ir kitiems apdorojimo metodams.
1 paveikslas: supaprastintas PSU molekulinės struktūros vaizdavimas
PSU plastiko savybės
PSU plastikas garsėja savo išskirtinėmis savybėmis. Tai siūlo unikalų mechaninių, šiluminių, cheminių ir elektrinių charakteristikų derinį, kuris daro jį geriausiu pasirinkimu įvairioms reikmėms.
Mechaninės savybės
Didelis tempimo stiprumas: PSU tempimo stipris yra 10 200 psi (70 MPa). Tai reiškia, kad ji gali atlaikyti reikšmingas tempimo jėgas, nesulaužydamas.
Puikus lenkimo stiprumas: Esant 15 400 psi (106 MPa) lenkimo stiprumui, PSU gali atsispirti lenkimo jėgoms išskirtinai gerai. Jis palaiko savo formą pagal apkrovą.
Geras atsparumas smūgiams: PSU įpjaustytas IZOD smūgio stipris yra 1,3 pėdų s ir lbs/in (69 J/m). Tai gali absorbuoti staigų smūgį, nesulaužant ar nesukramdydamas.
Didelis gniuždymo stipris: PSU gali atlaikyti gniuždymo jėgas iki 13 900 psi (96 MPa). Tai daro jį tinkamu pritaikymui, kai gali būti veikiamos gniuždymo jėgos.
Šiluminės savybės
Aukšta atsparumas temperatūrai: PSU gali išlaikyti savo savybes aukštesnėje temperatūroje. Jo nuolatinė aptarnavimo temperatūra yra 285 ° F (140 ° C).
Puikus šiluminis stabilumas: PSU savybės išlieka stabilios plačiame temperatūros diapazone. Jo šilumos įlinkio temperatūra yra 358 ° C (181 ° C) esant 66 psi ir 345 ° F (174 ° C) esant 264 psi.
Mažas tiesinio šiluminio išsiplėtimo koeficientas: PSU yra žemas CLTE yra 3,1 x 10^-5 in/in/° F (5,6 x 10^-5 m/m/° C). Tai reiškia, kad jis patiria minimalius matmenų pokyčius, kai svyravimai temperatūra.
Cheminis atsparumas
Atsparumas rūgštims, šarmams ir druskos tirpalams: PSU gali atlaikyti įvairių cheminių medžiagų poveikį. Jis yra atsparus mineralinių rūgščių, šarmų ir druskos tirpalams.
Apribojimai: PSU nėra atsparus esteriams, chlorui ir aromatiniams angliavandeniliams. Šios cheminės medžiagos gali sukelti medžiagos skilimą ar ištirpimą.
Elektros savybės
Geras dielektrinis stiprumas: PSU dielektrinio stiprio yra 425 V/MIL (16,7 kV/mm). Tai suteikia puikią elektros izoliaciją.
Izoliacinės savybės: Aukštas PSU elektrinis varža ir maža dielektrinė konstanta daro jį gerą izoliatorių. Jis gali būti naudojamas elektros ir elektroninėse programose.
Papildomos savybės
Prigimtinis liepsnos sulėtėjimas: PSU iš esmės yra liepsnos suklydęs. Jis atitinka UL94 V-0 degumo reitingą, nereikalaujant papildomų antipirenų.
Maisto laipsnio variantai: Kai kurios PSU pažymiai atitinka FDA. Jie gali būti naudojami kontaktinėje maiste.
Geras apdirbamumas: PSU galima apdirbti naudojant įprastus metodus. Tai leidžia sukurti sudėtingas dalis ir komponentus.
Kitos svarbios nuosavybės
Matmenų stabilumas: PSU palaiko savo matmenis laikui bėgant ir įvairiomis sąlygomis. Jis turi mažą drėgmės absorbciją ir minimalų susitraukimą.
Skaidrumas: PSU yra pusiau skaidrus su gintaro atspalviu. Tai leidžia vizualiai patikrinti turinį tam tikrose programose.
Atsparumas radiacijai: PSU turi gerą atsparumą radiacijai. Tai gali atlaikyti gama spindulių poveikį ir kitas radiacijos formas be reikšmingo skilimo.
| nuosavybės | vertė |
| Tempimo stiprumas | 10 200 psi (70 MPa) |
| Lenkimo jėga | 15 400 psi (106 MPa) |
| „Izod Impact“ (įpjova) | 1,3 pėdų lbs/in (69 j/m) |
| Gniuždymo stiprumas | 13 900 psi (96 MPA) |
| Nuolatinė aptarnavimo temperatūra | 285 ° F (140 ° C) |
| Šilumos įlinkio temperatūra (66 psi / 264 psi) | 358 ° F (181 ° C) / 345 ° F (174 ° C) |
| Linijinio šiluminio išsiplėtimo koeficientas | 3.1 x 10^-5 in/in/° F (5,6 x 10^-5 m/m/° C) |
| Dielektrinis stiprumas | 425 V/MIL (16,7 kV/mm) |
Lentelė: PSU plastiko pagrindinės savybės
Polysulfone (PSU) taikymas
Polysulfone (PSU) plastikas yra plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose dėl puikių šiluminių, mechaninių ir cheminių savybių. Panagrinėkime kai kurias jos pagrindines programas.
Medicinos ir sveikatos priežiūra
PSU yra palanki medicinos srityje dėl jo sugebėjimo atlaikyti pakartotinę sterilizaciją, užtikrinant saugumą ir ilgaamžiškumą.
Sterilizacijos atvejai : PSU puikiai tinka medicininei sterilizacijos atvejams dėl jo atsparumo šilumai ir gebėjimui ištverti pakartotinę garo sterilizaciją.
Dantų instrumentai : Naudojami įvairiose dantų įrankiuose, PSU siūlo reikiamą stiprumą ir atsparumą sterilizacijos procesams.
Medicininiai prietaisai : PSU cheminis stabilumas daro jį idealų komponentams prietaisuose, kuriems reikalingas nuolatinis sterilizavimas.
Aviacijos ir kosmoso ir automobilių
PSU stiprumas ir atsparumas ekstremalioms aplinkai daro tai aviacijos ir automobilių dalių medžiaga.
Orlaivių interjerai : PSU naudojamas orlaivių interjere, kur labai svarbu stiprumas, atsparumas šilumai ir liepsnos sulėtėjimas.
Maitinimo vežimėliai : Dėl lengvo pobūdžio ir ilgaamžiškumo PSU yra idealus oro linijų maitinimo vežimėliams.
Guoliai ir tikslios pavaros : PSU tvirtumas užtikrina sklandų veikimą automobilių guoliuose ir tiksliose pavarose, net esant stresui.
Elektros ir elektronika
PSU dielektrinės stiprumo ir izoliacinės savybės daro jį vertingą elektronikoje ir elektroje.
Jungtys : PSU dažnai naudojamas elektrinėse jungtyse, užtikrinant puikią izoliaciją ir ilgaamžiškumą.
Ritės kūnai : Dėl jo atsparumo šilumai ir chemikalams jis tinka ritės kūnams elektros įrangoje.
Izoliaciniai komponentai : PSU yra pasirinkta medžiaga, skirta izoliuoti dalis įvairiuose elektroniniuose prietaisuose.
Maisto pramonė
PSU yra saugu naudoti maistą tvarkant ir paruošiant dėl cheminio pasipriešinimo ir FDA reikalavimus atitinkančių pažymių.
Karšto vandens jungiamosios detalės : ji dažniausiai naudojama karšto vandens jungiamosiose detalėse dėl jo sugebėjimo valdyti aukštą temperatūrą neskaidant.
Santechnikos kolektoriai : PSU patvarumas daro jį idealiu santechnikos kolektoriais, ypač tuos, kurie veikiami karšto vandens.
Maisto aptarnavimo dėklai : PSU maisto dėklai yra lengvi, patvarūs ir gali atlaikyti aukštą temperatūrą komercinėse virtuvėse.
Vandens filtravimas ir apsivalymas
PSU atsparumas cheminėms medžiagoms ir aukšta temperatūra daro jį puikiu pasirinkimu vandens filtravimo komponentams.
Vamzdžiai, flanšai ir siurblių komponentai : PSU naudojami vamzdeliuose, flanšuose ir siurbliuose vandens valymo sistemoms. Tai priešinasi cheminiam degradacijai, užtikrinant ilgalaikį efektyvumą atšiaurioje aplinkoje.
| Taikymo | pavyzdys Komponentai |
| Medicinos | Sterilizacijos atvejai, dantų įrankiai, prietaisai |
| Aviacijos ir kosmoso | Orlaivių interjerai, vežimėliai, guoliai |
| Elektronika | Jungtys, ritės kūnai, izoliacija |
| Maisto pramonė | Karšto vandens jungiamosios detalės, padėklai, kolektoriai |
| Vandens filtravimas | Vamzdžiai, flanšai, siurblio dalys |
Polysulfono (PSU) modifikacijos
Nors PSU jau gali pasigirti įspūdingomis savybėmis, ją galima dar labiau patobulinti atliekant įvairias modifikacijas. Šios adaptacijos leidžia PSU pritaikyti konkrečioms programoms ir pramonės įmonėms.
Sustiprintų savybių mišiniai
PSU sumaišymas su kitais polimerais yra veiksmingas būdas pagerinti jo našumą. Du įprasti mišiniai yra:
PSU/PA mišiniai:
PSU sumaišymas su poliamidais (PA) padidina jo srauto savybes ir tvirtumą.
Pusiau kristalinis PA pobūdis taip pat pagerina cheminį mišinio atsparumą.
Šie mišiniai sujungia abiejų medžiagų stipriąsias puses, todėl susidaro kompozitas su geresnėmis bendromis savybėmis.
PSU/PC mišiniai:
Derinant PSU su polikarbonate (PC), gali pagerinti jo srauto savybes išlaikant mechaninius efektyvumą.
Tačiau dėl amorfinio PC pobūdžio cheminis atsparumas žymiai pagerėja.
Šie mišiniai yra naudingi ten, kur reikia geresnio apdorojimo, neprarandant mechaninio stiprumo.
Pritaikyti priedai
Priedų įtraukimas į PSU gali dar labiau sustiprinti jo savybes. Vienas dažnas požiūris yra užpildų naudojimas:
Užpildai:
Įpiltų pridėjimas prie PSU gali pagerinti jo mechaninį stiprumą ir cheminį atsparumą.
Įprasti užpildai yra stiklo pluoštai, anglies pluoštai ir mineraliniai užpildai, pavyzdžiui, talkas ar kalcio karbonatas.
Užpildymo pasirinkimas priklauso nuo norimo konkretaus turto patobulinimo ir paraiškos reikalavimų.
| užpildo | turto patobulinimas |
| Stiklo pluoštai | Padidėjęs tempimo ir lenkimo stiprumas, pagerintas matmenų stabilumas |
| Anglies pluoštai | Didelis stiprumo ir svorio santykis, geresnis šiluminis ir elektrinis laidumas |
| Talkas | Padidėjęs standumas, pagerintas atsparumas šilumai, geresnis matmenų stabilumas |
| Kalcio karbonatas | Padidėjęs standumas, pagerintas atsparumas smūgiams, sumažintos išlaidos |
LENTELĖ: Įprasti užpildai, naudojami PSU ir jų turto patobulinimuose
Konkrečios programos modifikacijos
PSU galima pritaikyti atsižvelgiant į unikalius įvairių pramonės šakų poreikius. Du pastebimi pavyzdžiai:
Aerospace:
Aviacijos ir kosmoso srityse PSU dažnai yra modifikuotas, kad pagerintų savo liepsnos sulėtėjimą ir dūmų išmetimą.
Priedai, tokie kaip fosforo junginiai ar nanoklai, gali būti įtraukiami, kad būtų sustiprintos šios savybės.
Be to, norint padidinti lengvųjų orlaivių komponentų PSU stiprumo ir svorio santykį, tokius kaip anglies pluoštai, gali būti naudojami.
Medicinos:
Medicininėms reikmėms PSU gali būti modifikuotas siekiant pagerinti jo biologinį suderinamumą ir sterilizavimą.
Antimikrobiniai priedai gali būti įtraukiami siekiant užkirsti kelią bakterijų ir kitų mikroorganizmų augimui medicinos prietaisuose.
Polimero matrica taip pat gali būti pritaikyta siekiant užtikrinti suderinamumą su įvairiais sterilizacijos metodais, tokiais kaip autoklavas ar gama švitinimas.
Tai tik keli pavyzdžiai, kaip PSU galima pakeisti konkrečiose pramonės šakose. PSU universalumas suteikia daugybę pritaikymo galimybių, todėl tai yra vertinga medžiaga įvairioms programoms.
Dizaino aspektai
Projektuojant produktus su PSU plastiku, reikia apsvarstyti keletą kritinių veiksnių, kad būtų užtikrintas optimalus našumas.
Matmenų stabilumas
PSU yra vertinamas dėl mažo šiluminio išsiplėtimo koeficiento , todėl jis yra idealus dalims, kurioms reikia išlaikyti tikslius matmenis.
Tikslumas aukštos temperatūros taikymuose : PSU gali išlaikyti savo formą ir dydį net ir veikiant aukštai temperatūrai . Tai užtikrina tikslumą, ypač kosmoso ar medicinos komponentams, kurie patiria didžiulę šilumą.
| Nuosavybė | PSU plastiko | alternatyvi termoplastika |
| Šilumos išsiplėtimo koeficientas | Žemas | Aukštesnis (mažiau stabilus) |
| Temperatūros tolerancija | Iki 160 ° C. | Mažesnis daugelyje medžiagų |
Skaidrumo reikalavimai
Nors PSU yra pusiau skaidrus, apdirbimas gali paveikti jo aiškumą.
Skaidrumo atkūrimas : apdirbimas dažnai sukelia paviršiaus šiurkštumą, tačiau skaidrumą galima atkurti per poliravimo procesus, tokius kaip garų poliravimas. Šis žingsnis yra būtinas, kai reikalingas medicininių ar optinių dalių aiškumas.
Aplinkos apribojimai
PSU netinka ilgalaikiam lauko naudojimui be apsaugos.
UV atsparumo trūkumas : UV šviesos poveikis gali pablogėti PSU, sukeldamas spalvos pasikeitimą ir susilpnėjusį našumą. Tai geriausia naudoti patalpose arba su apsauginėmis dangomis.
Oro oro pajėgumas : PSU blogai veikia aplinkoje, kurioje labai veikia saulės spinduliai ar atšiaurus oras. Alternatyvios medžiagos ar dangos turėtų būti svarstomos lauko veikimui.
Išlaidų aspektai
Nors PSU teikia aukštą našumą, jis kainuoja didesne, palyginti su kitomis termoplastikais.
Subalansavimo išlaidos ir našumas : PSU atributai Išskirtiniai , tokie kaip šiluma ir cheminė atsparumas, pateisina jo išlaidas kritinėms programoms. Tačiau tokioms medžiagoms kaip polikarbonatas ar akrilas gali pasiūlyti ekonomiškesnį sprendimą.
| Medžiagos | išlaidų | taikymo tinkamumas |
| PSU | Aukštesnis | Aukštos kokybės, aukštos temperatūros |
| Polikarbonatas | Vidutinis | Bendrosios paskirties, žemesnė temperatūra |
| Akrilas | Žemiau | Skaidrumą orientuota, naudojimas lauke |
Tikslus PSU plastiko apdirbimas
Norint pasiekti tikslų PSU plastiko apdirbimą, reikia atidžiai apsvarstyti keletą veiksnių. Atkaitinimas, geriausia praktika ir užteršimo prevencija yra labai svarbūs siekiant optimalių rezultatų.
Atkaitinimas
Atkaitinimas yra gyvybiškai svarbus procesas tiksliai apdirbant PSU plastiką. Tai padeda palengvinti vidinius stresus, dėl kurių gali atsirasti įtrūkimas ar priešlaikinis gedimas.
Negalima pervertinti būtinybės ir veiklos standartų, susijusių su streso mažinimo atkaitinimo procesais. Tinkami atkaitinimo protokolai užtikrina, kad apdirbtos PSU dalys laikui bėgant išlaiko savo matmenų stabilumą ir mechanines savybes.
Apdirbimo geriausia praktika
Optimaliems apdirbimo rezultatams labai svarbu pasirinkti tinkamus aušinimo skysčius ir atlikti geriausią praktiką.
| Aušinimo skysčio tipo | tinkamumo | nauda |
| Ne aromatiniai, vandenyje tirpūs aušinimo skysčiai | Labai tinkamas | Optimalus paviršiaus apdaila, uždaryti nuokrypiai |
| Slėgio oras ir purškimo migla | Labai tinkamas | Sumažinta šiluma ir trintis, prailgintas įrankio tarnavimo laikas |
| Naftos aušinimo skysčiai | Netinka | Gali pulti ir žeminti PSU |
LENTELĖ: Aušinimo skysčio tinkamumas ir nauda apdirbant PSU
Užkirsti kelią užteršimui
Užteršimo prevencija yra labai svarbi apdirbant PSU, ypač pramonės šakoms, turinčioms griežtus švaros reikalavimus, tokius kaip aviacijos ir kosmoso ir medicinos.
Iliustraciniai metalo užteršimo pavojaus pavyzdžiai apima:
Medicinos prietaisų gamintojas rado metalines daleles, įterptas į apdirbtus PSU komponentus, todėl gaminio atšaukimas ir dideli finansiniai nuostoliai.
Aviacijos ir kosmoso įmonėje dėl metalo užterštumo patyrė priešlaikinį PSU dalių nesėkmę, dėl ko atsirado saugos susirūpinimas ir brangus remontas.
Norėdami užkirsti kelią tokiems incidentams, įgyvendinkite griežtas užteršimo kontrolės priemones, tokias kaip:
Tinkamas apdirbimo įrangos valymas ir priežiūra
Reguliarus teršalų apdirbtų dalių tikrinimas
HEPA filtravimo sistemų naudojimas norint palaikyti švarią apdirbimo aplinką
Griežtas švaros protokolų laikymasis ir standartinės darbo procedūros
Išvada
Polysulfone (PSU) plastikas išsiskiria dėl aukštos temperatūros ir cheminio atsparumo . Tai siūlo mechaninį stiprumą ir matmenų stabilumą , todėl jis tinka tokioms pramonės šakoms kaip aviacijos ir kosmoso ir medicinos prietaisai.
Renkantis PSU, balanso kainą ir našumą . Aukštesnė PSU kaina ne visada gali būti reikalinga mažiau reikalaujančioms paraiškoms. Tinkamas apdorojimo ir užteršimo prevencija yra labai svarbi norint maksimaliai padidinti jos našumą.
Patarimai: Galbūt jus domina visi plastikai
