Plastik Polysulfone (PSU) adalah bahan berprestasi tinggi yang dikenali kerana ketahanannya di bawah keadaan yang melampau. Dari alat perubatan ke bahagian aeroangkasa, PSU menawarkan kekuatan yang luar biasa, rintangan haba, dan kestabilan kimia. Dalam jawatan ini, anda akan belajar tentang sifat unik PSU Plastic dan mengapa ia adalah pilihan utama di pelbagai industri.
Apa itu plastik PSU?
PSU, atau polysulfone, adalah termoplastik berprestasi tinggi yang terkenal dengan sifat-sifatnya yang sangat baik. Ia terdiri daripada unit berulang kumpulan sulfon dan cincin aromatik, mewujudkan struktur polimer yang kuat dan stabil.
Komposisi kimia yang unik ini memberikan PSU ciri -ciri cemerlangnya, seperti:
Rintangan suhu tinggi
Kestabilan dimensi yang sangat baik
Rintangan kimia yang baik
Kekuatan mekanikal yang luar biasa
Berbanding dengan termoplastik lain, PSU menonjol kerana keupayaannya untuk mengekalkan sifatnya dalam pelbagai suhu yang luas. Ia dapat menahan suhu dari -150 ° F (-100 ° C) hingga 300 ° F (150 ° C), menjadikannya sesuai untuk menuntut aplikasi.
| Harta | PSU | PVC | abs |
| Suhu perkhidmatan maksimum (° C) | 150 | 60 | 80 |
| Kekuatan tegangan (MPA) | 70 | 50 | 45 |
| Modulus lentur (GPA) | 2.48 | 2.4 | 2.3 |
Jadual 1: Perbandingan PSU dengan termoplastik lain
PSU tergolong dalam keluarga termoplastik amorf. Ini bermakna struktur molekulnya diatur secara rawak, tidak seperti plastik separa kristal. Sifat amorf PSU menyumbang kepada:
Ketelusan
Kestabilan dimensi
Sifat isotropik
Kemudahan pemprosesan
Susunan molekul rawak membolehkan PSU secara beransur -ansur melembutkan apabila dipanaskan, menjadikannya sesuai untuk thermoforming dan kaedah pemprosesan lain.
Rajah 1: Perwakilan dipermudahkan struktur molekul PSU
Sifat plastik PSU
Plastik PSU terkenal dengan sifat luar biasanya. Ia menawarkan kombinasi unik ciri -ciri mekanikal, termal, kimia, dan elektrik yang menjadikannya pilihan utama untuk pelbagai aplikasi.
Sifat mekanikal
Kekuatan tegangan tinggi: PSU mempunyai kekuatan tegangan 10,200 psi (70 MPa). Ini bermakna ia dapat menahan daya peregangan yang ketara tanpa pecah.
Kekuatan lentur yang sangat baik: Dengan kekuatan lentur 15,400 psi (106 MPa), PSU dapat menahan kekuatan lenturan yang sangat baik. Ia mengekalkan bentuknya di bawah beban.
Rintangan Impak Baik: PSU mempunyai kekuatan kesan IZOD yang bertenaga sebanyak 1.3 ft-lbs/in (69 J/m). Ia boleh menyerap impak secara tiba -tiba tanpa retak atau menghancurkan.
Kekuatan mampatan yang tinggi: PSU dapat menahan daya mampatan sehingga 13,900 psi (96 MPa). Ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana ia mungkin tertakluk kepada daya menghancurkan.
Sifat terma
Rintangan suhu tinggi: PSU dapat mengekalkan sifatnya pada suhu tinggi. Ia mempunyai suhu perkhidmatan berterusan 285 ° F (140 ° C).
Kestabilan terma yang sangat baik: Ciri -ciri PSU kekal stabil dalam pelbagai suhu yang luas. Suhu pesongan habanya ialah 358 ° F (181 ° C) pada 66 psi dan 345 ° F (174 ° C) pada 264 psi.
Pekali rendah pengembangan terma linear: PSU mempunyai CLTE rendah 3.1 x 10^-5 in/in/° F (5.6 x 10^-5 m/m/° C). Ini bermakna ia mengalami perubahan dimensi yang minimum dengan turun naik suhu.
Rintangan kimia
Rintangan kepada asid, alkali, dan penyelesaian garam: PSU boleh menahan pendedahan kepada pelbagai bahan kimia. Ia tahan terhadap asid mineral, alkali, dan penyelesaian garam.
Batasan: PSU tidak tahan terhadap ester, klorin, dan hidrokarbon aromatik. Bahan kimia ini boleh menyebabkan kemerosotan atau pembubaran bahan.
Sifat elektrik
Kekuatan dielektrik yang baik: PSU mempunyai kekuatan dielektrik 425 v/mil (16.7 kV/mm). Ia menyediakan penebat elektrik yang sangat baik.
Ciri -ciri penebat: Resistiviti elektrik tinggi PSU dan pemalar dielektrik yang rendah menjadikannya penebat yang baik. Ia boleh digunakan dalam aplikasi elektrik dan elektronik.
Sifat tambahan
Retardancy Flame Inherent: PSU sememangnya retardant api. Ia memenuhi rating mudah terbakar UL94 V-0 tanpa memerlukan retardan api tambahan.
Variasi Gred Makanan: Beberapa gred PSU adalah mematuhi FDA. Mereka boleh digunakan dalam aplikasi hubungan makanan.
Kebolehkerjaan yang baik: PSU boleh dimesin menggunakan teknik konvensional. Ia membolehkan penciptaan bahagian dan komponen yang rumit.
benda penting lain
Kestabilan dimensi: PSU mengekalkan dimensinya dari masa ke masa dan di bawah pelbagai keadaan. Ia mempunyai penyerapan kelembapan yang rendah dan pengecutan minimum.
Ketelusan: PSU adalah separa telus dengan warna ambar. Ini membolehkan pemeriksaan visual kandungan dalam aplikasi tertentu.
Rintangan kepada radiasi: PSU mempunyai rintangan yang baik terhadap radiasi. Ia dapat menahan pendedahan kepada sinar gamma dan bentuk radiasi lain tanpa degradasi yang ketara.
| harta | Nilai |
| Kekuatan tegangan | 10,200 psi (70 MPa) |
| Kekuatan lentur | 15,400 psi (106 MPa) |
| Kesan izod (bertenaga) | 1.3 ft-lbs/in (69 J/m) |
| Kekuatan mampatan | 13,900 psi (96 MPa) |
| Suhu perkhidmatan yang berterusan | 285 ° F (140 ° C) |
| Suhu pesongan haba (66 psi / 264 psi) | 358 ° F (181 ° C) / 345 ° F (174 ° C) |
| Koefisien pengembangan haba linear | 3.1 x 10^-5 in/in/° F (5.6 x 10^-5 m/m/° C) |
| Kekuatan dielektrik | 425 v/mil (16.7 kV/mm) |
Jadual: Sifat utama plastik PSU
Aplikasi polysulfone (PSU)
Plastik polysulfone (PSU) digunakan secara meluas di seluruh industri kerana sifat terma, mekanikal, dan kimia yang sangat baik. Mari kita meneroka beberapa aplikasi utamanya.
Perubatan dan penjagaan kesihatan
PSU disukai dalam bidang perubatan kerana keupayaannya untuk menahan pensterilan berulang, memastikan keselamatan dan ketahanan.
Kes pensterilan : PSU adalah sempurna untuk kes pensterilan perubatan disebabkan oleh rintangan haba dan keupayaan untuk menahan pensterilan stim berulang.
Instrumen pergigian : Digunakan dalam pelbagai alat pergigian, PSU menawarkan kekuatan dan ketahanan yang diperlukan untuk proses pensterilan.
Peranti Perubatan : Kestabilan kimia PSU menjadikannya sesuai untuk komponen dalam peranti yang memerlukan pensterilan yang berterusan.
Aeroangkasa dan automotif
Kekuatan dan ketahanan PSU terhadap persekitaran yang melampau menjadikannya bahan untuk bahagian aeroangkasa dan automotif.
Pesawat Pesawat : PSU digunakan di pedalaman pesawat di mana kekuatan, rintangan haba, dan kebencian api adalah penting.
Troli Katering : Sifat dan ketahanan yang ringan menjadikan PSU sesuai untuk troli katering penerbangan.
Gearing dan Gear Precision : Ketangguhan PSU memastikan operasi lancar dalam galas automotif dan gear ketepatan, walaupun di bawah tekanan.
Elektrik dan elektronik
Kekuatan dielektrik PSU dan sifat penebat menjadikannya berharga dalam aplikasi elektronik dan elektrik.
Penyambung : PSU sering digunakan dalam penyambung elektrik, memberikan penebat dan ketahanan yang sangat baik.
Badan gegelung : Rintangannya terhadap haba dan bahan kimia menjadikannya sesuai untuk badan gegelung dalam peralatan elektrik.
Komponen penebat : PSU adalah bahan pilihan untuk bahagian penebat dalam pelbagai peranti elektronik.
Industri makanan
PSU selamat digunakan dalam pengendalian makanan dan penyediaan, terima kasih kepada rintangan kimia dan gred yang mematuhi FDA.
Kelengkapan air panas : Ia biasanya digunakan dalam kelengkapan air panas kerana keupayaannya mengendalikan suhu tinggi tanpa merendahkan.
Manifolds Plumbing : Ketahanan PSU menjadikannya sesuai untuk manifolds paip, terutama yang terdedah kepada air panas.
Dulang Perkhidmatan Makanan : Dulang makanan PSU ringan, tahan lama, dan dapat menahan suhu tinggi di dapur komersial.
Penapisan dan pembersihan air
Rintangan PSU terhadap bahan kimia dan suhu tinggi menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk komponen penapisan air.
Tiub, bebibir, dan komponen pam : PSU digunakan dalam tiub, bebibir, dan pam untuk sistem pemurnian air. Ia menentang kemerosotan kimia, memastikan prestasi jangka panjang dalam persekitaran yang keras.
| permohonan | Komponen contoh |
| Perubatan | Kes pensterilan, alat pergigian, peranti |
| Aeroangkasa | Pedalaman pesawat, troli, galas |
| Elektronik | Penyambung, badan gegelung, penebat |
| Industri makanan | Kelengkapan air panas, dulang, manifolds |
| Penapisan air | Tiub, bebibir, bahagian pam |
Pengubahsuaian polysulfone (PSU)
Walaupun PSU sudah mempunyai sifat yang mengagumkan, ia dapat dipertingkatkan lagi melalui pelbagai pengubahsuaian. Penyesuaian ini membolehkan PSU disesuaikan untuk aplikasi dan industri tertentu.
Campuran untuk sifat yang dipertingkatkan
Menggabungkan PSU dengan polimer lain adalah cara yang berkesan untuk meningkatkan prestasinya. Dua campuran biasa adalah:
Psu/PA menggabungkan:
Menggabungkan PSU dengan poliamida (PA) meningkatkan sifat aliran dan ketangguhannya.
Sifat separuh kristal PA juga meningkatkan rintangan kimia campuran.
Campuran ini menggabungkan kekuatan kedua -dua bahan, menghasilkan komposit dengan sifat keseluruhan yang lebih baik.
Campuran PSU/PC:
Menggabungkan PSU dengan polikarbonat (PC) dapat meningkatkan sifat alirannya sambil mengekalkan prestasi mekanikal.
Walau bagaimanapun, disebabkan sifat amorf PC, tidak terdapat peningkatan yang ketara dalam rintangan kimia.
Campuran ini berguna di mana proses yang lebih baik diperlukan tanpa mengorbankan kekuatan mekanikal.
Aditif yang disesuaikan
Menggabungkan aditif ke dalam PSU dapat meningkatkan lagi sifatnya. Satu pendekatan biasa adalah menggunakan pengisi:
Pengisi:
Menambah pengisi kepada PSU dapat meningkatkan kekuatan mekanikal dan rintangan kimia.
Pengisi biasa termasuk serat kaca, serat karbon, dan pengisi mineral seperti talc atau kalsium karbonat.
Pilihan pengisi bergantung pada peningkatan harta khusus yang dikehendaki dan keperluan permohonan.
| Pengisi | Peningkatan Harta |
| Serat kaca | Peningkatan kekuatan tegangan dan lentur, kestabilan dimensi yang lebih baik |
| Gentian karbon | Nisbah kekuatan-ke-berat yang tinggi, peningkatan kekonduksian terma dan elektrik |
| Talc | Peningkatan kekakuan, rintangan haba yang lebih baik, kestabilan dimensi yang lebih baik |
| Kalsium karbonat | Peningkatan kekakuan, rintangan impak yang lebih baik, kos yang dikurangkan |
Jadual: Pengisi biasa yang digunakan dalam PSU dan peningkatan harta benda mereka
Pengubahsuaian khusus permohonan
PSU boleh disesuaikan untuk memenuhi keperluan unik pelbagai industri. Dua contoh penting adalah:
Aeroangkasa:
Dalam aplikasi aeroangkasa, PSU sering diubahsuai untuk meningkatkan pelepasan api dan pelepasan asapnya.
Aditif seperti sebatian fosforus atau nanoclays boleh dimasukkan untuk meningkatkan sifat -sifat ini.
Di samping itu, bantuan seperti serat karbon boleh digunakan untuk meningkatkan nisbah kekuatan-ke-berat PSU untuk komponen pesawat ringan.
Perubatan:
Untuk aplikasi perubatan, PSU boleh diubah suai untuk meningkatkan biokompatibiliti dan sterilizabiliti.
Aditif antimikrob boleh dimasukkan untuk mencegah pertumbuhan bakteria dan mikroorganisma lain pada peranti perubatan.
Matriks polimer juga boleh disesuaikan untuk memastikan keserasian dengan pelbagai kaedah pensterilan, seperti autoklaf atau penyinaran gamma.
Ini hanya beberapa contoh bagaimana PSU boleh diubah suai untuk industri tertentu. Fleksibiliti PSU membolehkan kemungkinan penyesuaian yang tidak terkira banyaknya, menjadikannya bahan yang berharga untuk pelbagai aplikasi.
Pertimbangan reka bentuk
Apabila merancang produk dengan plastik PSU, terdapat beberapa faktor kritikal untuk dipertimbangkan untuk memastikan prestasi yang optimum.
Kestabilan dimensi
PSU berharga untuk pekali rendah pengembangan haba , menjadikannya sesuai untuk bahagian -bahagian yang perlu mengekalkan dimensi yang tepat.
| Harta | PSU Plastik | Alternatif Thermoplastics |
| Pekali pengembangan haba | Rendah | Lebih tinggi (kurang stabil) |
| Toleransi suhu | Sehingga 160 ° C. | Lebih rendah dalam banyak bahan |
Keperluan ketelusan
Walaupun PSU adalah separa telus, pemesinan boleh menjejaskan kejelasannya.
Batasan alam sekitar
PSU tidak sesuai untuk kegunaan luaran yang berpanjangan tanpa perlindungan.
Kekurangan rintangan UV : Pendedahan kepada cahaya UV boleh merendahkan PSU, yang membawa kepada perubahan warna dan prestasi yang lemah. Ia digunakan di dalam rumah atau dengan lapisan pelindung.
Weatherability : PSU melakukan buruk dalam persekitaran dengan pendedahan yang tinggi terhadap cahaya matahari atau cuaca yang keras. Bahan alternatif atau salutan harus dipertimbangkan untuk aplikasi luaran.
Pertimbangan kos
Walaupun PSU menyampaikan prestasi tinggi, ia datang pada harga yang lebih tinggi berbanding dengan termoplastik lain.
Mengimbangi Kos dan Prestasi : PSU Atribut luar biasa , seperti haba dan rintangan kimia, membenarkan kosnya untuk aplikasi kritikal. Walau bagaimanapun, untuk kegunaan yang kurang menuntut, bahan seperti polikarbonat atau akrilik mungkin menawarkan penyelesaian yang lebih kos efektif.
| bahan | kos | Kesesuaian aplikasi |
| PSU | Lebih tinggi | Prestasi tinggi, suhu tinggi |
| Polikarbonat | Sederhana | Tujuan umum, suhu yang lebih rendah |
| Akrilik | Lebih rendah | Penggunaan luaran yang fokus, ketelusan |
Pemesinan ketepatan plastik PSU
Mencapai pemesinan ketepatan plastik PSU memerlukan pertimbangan yang teliti terhadap beberapa faktor. Penyepuh, amalan terbaik pemesinan, dan pencegahan pencemaran adalah penting untuk hasil yang optimum.
Penyepuhlindapan
Penyepuh adalah proses penting dalam pemesinan ketepatan plastik PSU. Ia membantu melegakan tekanan dalaman yang boleh menyebabkan kegagalan retak atau pramatang.
Keperluan dan piawaian operasi untuk proses penyepuhlindapan tekanan tidak dapat dilebih -lebihkan. Protokol penyepuhlindapan yang betul memastikan bahawa bahagian PSU machined mengekalkan kestabilan dimensi dan sifat mekanik dari masa ke masa.
Amalan terbaik pemesinan
Memilih penyejuk yang betul dan mengikuti amalan terbaik adalah penting untuk hasil pemesinan yang optimum.
| jenis penyejuk | kesesuaian | Faedah |
| Tidak bersahaja, penyejuk larut air | Sangat sesuai | Kemasan permukaan yang optimum, toleransi dekat |
| Udara bertekanan dan semburan kabut | Sangat sesuai | Mengurangkan haba dan geseran, hayat alat lanjutan |
| Penyejuk berasaskan petroleum | Tidak sesuai | Boleh menyerang dan menurunkan PSU |
Jadual: Kesesuaian dan faedah penyejuk PSU Pemesinan
Mencegah pencemaran
Pencegahan pencemaran adalah penting apabila pemesinan PSU, terutamanya untuk industri dengan keperluan kebersihan yang ketat, seperti aeroangkasa dan perubatan.
Contoh ilustrasi bahaya pencemaran logam termasuk:
Pengilang peranti perubatan mendapati zarah logam tertanam dalam komponen PSU machined, yang membawa kepada penarikan semula produk dan kerugian kewangan yang ketara.
Sebuah syarikat aeroangkasa mengalami kegagalan pramatang bahagian PSU akibat pencemaran logam, mengakibatkan kebimbangan keselamatan dan pembaikan yang mahal.
Untuk mengelakkan insiden tersebut, melaksanakan langkah -langkah kawalan pencemaran yang ketat, seperti:
Pembersihan dan penyelenggaraan peralatan pemesinan yang betul
Pemeriksaan kerap bahagian mesin untuk bahan pencemar
Penggunaan sistem penapisan HEPA untuk mengekalkan persekitaran pemesinan yang bersih
Pematuhan ketat terhadap protokol kebersihan dan prosedur operasi standard
Kesimpulan
Plastik polysulfone (PSU) menonjol untuk suhu tinggi dan rintangan kimia . Ia menawarkan kekuatan mekanikal dan kestabilan dimensi , menjadikannya sesuai untuk industri seperti aeroangkasa dan peranti perubatan.
Apabila memilih PSU, kos keseimbangan dan prestasi . Harga yang lebih tinggi PSU mungkin tidak semestinya diperlukan untuk aplikasi yang kurang menuntut. Pencegahan yang betul pemprosesan dan pencemaran adalah kunci untuk memaksimumkan prestasinya.
Petua: Anda mungkin berminat dengan semua plastik
