Пластиката полисулфон (PSU) е материјал со високи перформанси познат по неговата издржливост во екстремни услови. Од медицински алатки до воздушни делови, ПСУ нуди неверојатна јачина, отпорност на топлина и хемиска стабилност. Во овој пост, ќе научите за уникатните својства на PSU Plastion и зошто е врвен избор во разни индустрии.
Што е ПСУ пластика?
ПСУ, или полисулфон, е термопластика со високи перформанси познати по одличните својства. Тој е составен од повторувачки единици на сулфони групи и ароматични прстени, создавајќи силна и стабилна полимерна структура.
Овој уникатен хемиски состав му дава на PSU своите извонредни карактеристики, како што се:
Отпорност на висока температура
Одлична димензионална стабилност
Добар хемиски отпор
Извонредна механичка сила
Во споредба со другите термопластики, ПСУ се издвојува заради неговата способност да ги одржува своите својства во широк опсег на температура. Може да издржи температури од -150 ° F (-100 ° C) до 300 ° F (150 ° C), што го прави погоден за барање апликации.
| Имот | PSU | PVC | ABS |
| Максимална температура на услугата (° C) | 150 | 60 | 80 |
| Јачина на затегнување (МПА) | 70 | 50 | 45 |
| Флексурален модул (GPA) | 2.48 | 2.4 | 2.3 |
Табела 1: Споредба на ПСУ со друга термопластика
ПСУ припаѓа на семејството на аморфна термопластика. Ова значи дека неговата молекуларна структура е случајно наредена, за разлика од полукристалната пластика. Аморфната природа на ПСУ придонесува за неговата:
Транспарентност
Димензионална стабилност
Изотропни својства
Леснотија на обработка
Случајниот молекуларен аранжман му овозможува на ПСУ постепено да омекнува кога се загрева, што го прави погоден за термоформирање и други методи на обработка.
Слика 1: Поедноставена застапеност на молекуларната структура на ПСУ
Карактеристики на ПСУ пластика
ПСУ пластиката е позната по своите исклучителни својства. Тој нуди уникатна комбинација на механички, термички, хемиски и електрични карактеристики што го прават врвен избор за разни апликации.
Механички својства
Висока јачина на затегнување: ПСУ има јачина на затегнување од 10.200 psi (70 MPa). Ова значи дека може да издржи значајни сили за истегнување без да се кршат.
Одлична флексирална јачина: Со флексирална јачина од 15.400 psi (106 MPa), ПСУ може да одолее на силите на свиткување исклучително добро. Ја одржува својата форма под оптоварување.
Добра отпорност на влијание: ПСУ има забележана јачина на влијанието на Изод од 1,3 стапки-lbs/во (69 J/m). Може да апсорбира ненадејни влијанија без пукање или уништување.
Висока јачина на компресија: ПСУ може да издржи компресивни сили до 13.900 psi (96 MPa). Ова го прави погоден за апликации каде што може да биде подложен на сили за дробење.
Термички својства
Отпорност на висока температура: ПСУ може да ги задржи своите својства на покачени температури. Има континуирана температура на услугата од 285 ° F (140 ° C).
Одлична термичка стабилност: Карактеристиките на ПСУ остануваат стабилни во широк опсег на температура. Неговата температура на девијација на топлина е 358 ° F (181 ° C) на 66 psi и 345 ° F (174 ° C) на 264 psi.
Низок коефициент на линеарна термичка експанзија: PSU има низок CLTE од 3,1 x 10^-5 во/in/° F (5,6 x 10^-5 m/m/° C). Ова значи дека се подложува на минимални димензионални промени со температурните флуктуации.
Хемиски отпор
Отпорност на киселини, алкалии и раствори на сол: ПСУ може да издржи изложеност на разни хемикалии. Тој е отпорен на минерални киселини, алкали и раствори со сол.
Ограничувања: ПСУ не е отпорен на естер, хлор и ароматични јаглеводороди. Овие хемикалии можат да предизвикаат деградација или растворање на материјалот.
Електрични својства
Добра диелектрична јачина: ПСУ има диелектрична јачина од 425 V/мил (16,7 kV/mm). Обезбедува одлична електрична изолација.
Изолациони својства: Високата електрична отпорност на PSU и ниската диелектрична константа го прават добар изолатор. Може да се користи во електрични и електронски апликации.
Дополнителни својства
Својствена ретардност на пламенот: ПСУ е инхерентно ретардант на пламенот. Го исполнува рејтингот на запаливост UL94 V-0 без потреба од дополнителни ретарданти на пламен.
Варијации на оценка на храна: Некои оценки на ПСУ се во согласност со ФДА. Тие можат да се користат во апликации за контакт со храна.
Добра машинска обработка: ПСУ може да се машински со употреба на конвенционални техники. Овозможува создавање на сложени делови и компоненти.
Други важни својства
Димензионална стабилност: ПСУ ги одржува своите димензии со текот на времето и под различни услови. Има ниска апсорпција на влага и минимално намалување.
Транспарентност: ПСУ е полутранспарентен со килибарна нијанса. Ова овозможува визуелна инспекција на содржината во одредени апликации.
Отпорност на зрачење: ПСУ има добра отпорност на зрачење. Може да издржи изложеност на гама зраци и други форми на зрачење без значителна деградација.
| на имотот | вредност |
| Сила на затегнување | 10.200 psi (70 MPa) |
| Флексурална сила | 15.400 psi (106 MPa) |
| Izod Impact (Notched) | 1,3 ft-lbs/in (69 J/m) |
| Компресивна јачина | 13.900 psi (96 MPa) |
| Континуирана температура на услугата | 285 ° F (140 ° C) |
| Температура на девијација на топлина (66 psi / 264 psi) | 358 ° F (181 ° C) / 345 ° F (174 ° C) |
| Коефициент на линеарно термичко проширување | 3,1 x 10^-5 во/in/° F (5,6 x 10^-5 m/m/° C) |
| Диелектрична јачина | 425 V/MIL (16,7 kV/mm) |
Табела: Клучни својства на ПСУ пластика
Апликации на полисулфон (ПСУ)
Пластиката полисулфон (ПСУ) е широко користена низ индустријата, како резултат на неговите одлични термички, механички и хемиски својства. Ајде да истражиме некои од неговите клучни апликации.
Медицинска и здравствена заштита
ПСУ е фаворизиран во медицинското поле за неговата способност да издржи повторена стерилизација, обезбедувајќи безбедност и издржливост.
Случаи за стерилизација : ПСУ е совршен за случаи на медицинска стерилизација, како резултат на неговата отпорност на топлина и способност да издржи повторена стерилизација на пареа.
Стоматолошки инструменти : Се користат во различни стоматолошки алатки, ПСУ ја нуди потребната јачина и отпорност на процесите на стерилизација.
Медицински уреди : Хемиската стабилност на ПСУ ја прави идеална за компонентите во уредите за кои е потребна постојана стерилизација.
Воздухопловна и автомобилска
Силата и отпорноста на ПСУ на екстремни опкружувања го прават материјал за воздушни и автомобилски делови.
Ентериери на авиони : ПСУ се користи во ентериери на авиони каде што се клучни силата, отпорноста на топлината и ретардот на пламенот.
Угостителски колички : Неговата лесна природа и издржливост го прават ПСУ идеален за колички за угостителство на авиокомпанијата.
Лежишта и прецизни брзини : Цврстината на ПСУ обезбедува непречено работење во автомобилските лежишта и прецизните брзини, дури и под стрес.
Електрична и електроника
Диелектричната јачина и изолационите својства на ПСУ го прават тоа вредно во електрониката и електричните апликации.
Конектори : PSU често се користи во електрични конектори, обезбедувајќи одлична изолација и издржливост.
Тела на калем : Неговата отпорност на топлина и хемикалии го прави погоден за калеми во електрична опрема.
Изолациони компоненти : ПСУ е материјал по избор за изолациски делови во различни електронски уреди.
Прехранбена индустрија
ПСУ е безбеден за употреба во ракување со храна и подготовка, благодарение на нејзината хемиска отпорност и оценките во согласност со ФДА.
Вклучени топла вода : Најчесто се користи во фитинзи со топла вода заради неговата способност да се справи со високи температури без да се деградираат.
Водоводџии за водовод : Издржливоста на ПСУ ја прави идеална за водоводни колектори, особено оние изложени на топла вода.
Испораки за услуги за храна : Пло -фиоките за храна ПСУ се лесни, издржливи и можат да издржат високи температури во комерцијалните кујни.
Филтрација и прочистување на водата
Отпорноста на ПСУ на хемикалии и високите температури го прави одличен избор за компоненти на филтрација на вода.
Цевки, прирабници и компоненти на пумпата : PSU се користи во цевки, прирабници и пумпи за системи за прочистување на вода. Се спротивставува на хемиската деградација, обезбедувајќи долгорочни перформанси во груби околини.
| за апликација | Компоненти на пример |
| Медицински | Случаи за стерилизација, стоматолошки алатки, уреди |
| Воздухопловна | Ентериери на авиони, колички, лежишта |
| Електроника | Конектори, тела на серпентина, изолација |
| Прехранбена индустрија | Поставки за топла вода, фиоки, колектори |
| Филтрација на вода | Цевки, прирабници, делови за пумпа |
Измени на полисулфон (ПСУ)
Додека ПСУ веќе може да се пофали со импресивни својства, тој може дополнително да се подобри преку разни измени. Овие адаптации овозможуваат ПСУ да биде прилагодена за специфични апликации и индустрии.
Мешавини за засилени својства
Мешањето на ПСУ со други полимери е ефикасен начин за подобрување на неговите перформанси. Две вообичаени мешавини се:
ПСУ/ПА мешавини:
Мешањето на PSU со полиамиди (ПА) ги подобрува неговите својства на проток и цврстина.
Полукристалната природа на ПА, исто така, ја подобрува хемиската отпорност на мешавината.
Овие мешавини ги комбинираат јаките на двата материја, што резултира во композит со подобрени целокупни својства.
Мешавини на PSU/компјутер:
Комбинирањето на PSU со поликарбонат (компјутер) може да ги подобри своите својства на проток, додека одржува механички перформанси.
Сепак, поради аморфната природа на компјутер, не постои значително подобрување на хемиската отпорност.
Овие мешавини се корисни кога е потребна подобра обработка без да се жртвува механичка сила.
Прилагодени адитиви
Вклучувањето адитиви во ПСУ може дополнително да ги подобри неговите својства. Еден вообичаен пристап е користење на полнила:
Полнила:
Додавањето полнила на PSU може да ја подобри својата механичка јачина и хемиската отпорност.
Вообичаени полнила вклучуваат стаклени влакна, јаглеродни влакна и минерални полнила како талк или калциум карбонат.
Изборот на филер зависи од специфичниот посакуван имот за подобрување и барањата за апликација.
| на филер | Подобрување на имотот |
| Стаклени влакна | Зголемена затегнување и флексирална јачина, подобрена димензионална стабилност |
| Јаглеродни влакна | Сооднос на висока јачина до тежина, подобрена термичка и електрична спроводливост |
| Талк | Зголемена вкочанетост, подобрена отпорност на топлина, подобра димензионална стабилност |
| Калциум карбонат | Зголемена вкочанетост, подобрена отпорност на влијание, намалена цена |
Табела: Вообичаени полнила што се користат во ПСУ и нивните додатоци на имотот
Модификации специфични за апликацијата
ПСУ може да се прилагоди за да ги задоволи уникатните потреби на разни индустрии. Два значајни примери се:
Воздухопловна:
Во воздушните апликации, ПСУ честопати се менува за да се подобри својата ретардност на пламенот и емисиите на чад.
Адитиви како што се соединенија на фосфор или нанокли може да се вклучат за подобрување на овие својства.
Покрај тоа, засилувања како јаглеродни влакна може да се користат за да се зголеми односот на јачина до тежина на PSU за лесни компоненти на авионите.
Медицински:
За медицински апликации, ПСУ може да се модифицира за да се подобри својата биокомпатибилност и стерилизација.
Антимикробните адитиви можат да бидат вклучени за да се спречи растот на бактериите и другите микроорганизми на медицинските уреди.
Полимерната матрица исто така може да се прилагоди за да се обезбеди компатибилност со различни методи на стерилизација, како што се автоклавирање или зрачење на гама.
Овие се само неколку примери за тоа како ПСУ може да се модифицира за специфични индустрии. Разновидноста на PSU овозможува безброј можности за прилагодување, што го прави вреден материјал за широк спектар на апликации.
Дизајн размислувања
При дизајнирање на производи со ПСУ пластика, има неколку критични фактори што треба да се земат предвид за да се обезбеди оптимална изведба.
Димензионална стабилност
ПСУ е ценет за неговиот низок коефициент на термичка експанзија , што го прави идеален за делови што треба да се одржат точни димензии.
| Имот | ПСУ пластична | алтернативна термопластика |
| Коефициент на термичка експанзија | Ниско | Повисоко (помалку стабилно) |
| Толеранција на температурата | До 160 ° C. | Пониски во многу материјали |
Барања за транспарентност
Додека ПСУ е полутранспарентен, машинската обработка може да влијае на нејзината јасност.
Ограничувања на животната средина
ПСУ не одговара за продолжена употреба на отворено без заштита.
Недостаток на УВ отпорност : Изложеноста на УВ светлина може да го деградира ПСУ, што доведува до обезбојување и ослабени перформанси. Најдобро се користи во затворено или со заштитни облоги.
Временост : ПСУ лошо настапува во околини со голема изложеност на сончева светлина или сурово време. Алтернативните материјали или облоги треба да се земат предвид за апликации на отворено.
Размислувања за трошоците
Додека ПСУ обезбедува високи перформанси, тој доаѓа по повисока цена во споредба со другите термопластики.
Балансирање на трошоците и перформансите : на ПСУ Исклучителни атрибути , како што се топлината и хемиската отпорност, ги оправдуваат неговите трошоци за критични апликации. Како и да е, за помалку побарувачка употреба, материјалите како поликарбонат или акрилик можат да понудат поекономично решение.
| материјални | трошоци | Соодветност на апликацијата за |
| ПСУ | Повисоко | Високи перформанси, висока температура |
| Поликарбонат | Умерено | Општа намена, пониски температури |
| Акрилик | Пониско | Употреба на транспарентност, употреба на отворено |
Прецизно обработка на ПСУ пластика
Постигнувањето прецизно обработка на пластиката ПСУ бара внимателно разгледување на неколку фактори. Аналирањето, обработката на најдобрите практики и спречувањето на загадување се клучни за оптимални резултати.
Annealing
Annealing е важен процес во прецизно обработка на PSU пластика. Помага во олеснување на внатрешните стресови што можат да доведат до пукање или предвремено откажување.
Потребата и оперативните стандарди за процеси на прицврстување на стресот не можат да бидат преценети. Правилните протоколи за прицврстување обезбедуваат дека машинските делови од PSU ја одржуваат нивната димензионална стабилност и механички својства со текот на времето.
Машинирање на најдобри практики
Избирање на правилно ладење и следниве најдобри практики е неопходно за оптимални резултати за обработка.
| типот на течноста за ладење | за соодветност на | Придобивки |
| Не-ароматични, растворливи во вода течноста за ладење | Многу погодно | Оптимална завршница на површината, блиски толеранции |
| Под притисок на воздухот и маглата за спреј | Многу погодно | Намалена топлина и триење, продолжен живот на алатката |
| Течноста за ладење базирана на нафта | Не е соодветно | Може да нападне и деградира ПСУ |
Табела: Соодветност на течноста за ладење и придобивки за машинска обработка на ПСУ
Спречување на загадување
Превенцијата за загадување е клучна кога ги обработува ПСУ, особено за индустриите со строги барања за чистота, како што се воздушната и медицинската.
Илустративни примери за опасности од метална контаминација вклучуваат:
Производителот на медицински уреди пронајде метални честички вградени во машински компоненти на PSU, што доведува до отповикување на производи и значителни финансиски загуби.
Аеропросторна компанија доживеа предвремено неуспех на делови од ПСУ како резултат на загадување на метал, што резултира во безбедносни проблеми и скапи поправки.
За да се спречат вакви инциденти, спроведете строги мерки за контрола на загадување, како што се:
Правилно чистење и одржување на опрема за обработка
Редовен преглед на машински делови за загадувачи
Употреба на системи за филтрација на ХЕПА за одржување на чиста околина за обработка
Строго придржување кон протоколите за чистота и стандардните процедури за работа
Заклучок
Пластиката полисулфон (PSU) се издвојува за својата висока температура и хемиска отпорност . Тој нуди механичка сила и димензионална стабилност , што го прави погоден за индустриите како воздушната и медицинските уреди.
При изборот на PSU, билансот на трошоците и перформансите . Повисоката цена на ПСУ не може секогаш да биде неопходна за помалку барани апликации. Правилната обработка и спречувањето на загадување се клучни за максимизирање на неговите перформанси.
Совети: Можеби сте заинтересирани за целата пластика
