Plastika polysulfone (PSU) është një material me performancë të lartë i njohur për qëndrueshmërinë e tij në kushte ekstreme. Nga mjetet mjekësore deri tek pjesët e hapësirës ajrore, PSU ofron forcë të jashtëzakonshme, rezistencë ndaj nxehtësisë dhe stabilitet kimik. Në këtë post, ju do të mësoni për pronat unike të PSU Plastic dhe pse është zgjidhja kryesore në industri të ndryshme.
Çfarë është plastika PSU?
PSU, ose polysulfone, është një termoplastik me performancë të lartë të njohur për vetitë e tij të shkëlqyera. Isshtë i përbërë nga njësi përsëritje të grupeve sulfone dhe unazave aromatike, duke krijuar një strukturë të fortë dhe të qëndrueshme polimer.
Kjo përbërje unike kimike i jep PSU karakteristikat e saj të jashtëzakonshme, siç janë:
Rezistencë e temperaturës së lartë
Stabilitet i shkëlqyeshëm dimensional
Rezistencë e mirë kimike
Forcë e mrekullueshme mekanike
Në krahasim me termoplastikën tjetër, PSU dallohet për shkak të aftësisë së tij për të ruajtur vetitë e saj në një gamë të gjerë të temperaturës. Mund të rezistojë nga temperaturat nga -150 ° F (-100 ° C) deri në 300 ° F (150 ° C), duke e bërë atë të përshtatshme për të kërkuar aplikime.
| Pronë | psu | pvc | abs |
| Temperatura maksimale e shërbimit (° C) | 150 | 60 | 80 |
| Forca elastike (MPA) | 70 | 50 | 45 |
| Modul Flexural (GPA) | 2.48 | 2.4 | 2.3 |
Tabela 1: Krahasimi i PSU me termoplastikën tjetër
PSU i përket familjes së termoplastikës amorfe. Kjo do të thotë që struktura e saj molekulare është rregulluar rastësisht, ndryshe nga plastika gjysmë kristalore. Natyra amorfe e PSU kontribuon në:
Transparencë
Stabilitet dimensionale
Veti izotropike
Lehtësia e përpunimit
Aranzhimi i rastësishëm molekular lejon që PSU të zbutet gradualisht kur nxehet, duke e bërë atë të përshtatshme për termoformimin dhe metodat e tjera të përpunimit.
Figura 1: Përfaqësimi i thjeshtuar i strukturës molekulare të PSU
Vetitë e plastikës PSU
PSU plastike është e njohur për vetitë e saj të jashtëzakonshme. Ajo ofron një kombinim unik të karakteristikave mekanike, termike, kimike dhe elektrike që e bëjnë atë një zgjedhje të lartë për aplikacione të ndryshme.
Vetitë mekanike
Forca e lartë e tensionit: PSU ka një forcë tërheqëse prej 10.200 psi (70 MPa). Kjo do të thotë se mund t'i rezistojë forcave të konsiderueshme shtrirëse pa u prishur.
Forca e shkëlqyeshme fleksibël: Me një forcë fleksibël prej 15.400 psi (106 MPa), PSU mund t'i rezistojë forcave të lakimit jashtëzakonisht mirë. Ai mban formën e saj nën ngarkesë.
Rezistencë e mirë me ndikim: PSU ka një forcë të ndikimit të Izodit të shënuar prej 1.3 ft-lbs/në (69 J/m). Mund të thithë ndikime të papritura pa plasaritur ose copëtuar.
Forca e lartë kompresive: PSU mund t'i rezistojë forcave kompresive deri në 13.900 psi (96 MPa). Kjo e bën atë të përshtatshme për aplikime ku mund t'i nënshtrohet forcave dërrmuese.
Vetitë termike
Rezistencë e lartë e temperaturës: PSU mund të ruajë vetitë e saj në temperatura të ngritura. Ka një temperaturë të vazhdueshme të shërbimit prej 285 ° F (140 ° C).
Stabiliteti i shkëlqyeshëm termik: Karakteristikat e PSU mbeten të qëndrueshme në një gamë të gjerë të temperaturës. Temperatura e saj e devijimit të nxehtësisë është 358 ° F (181 ° C) në 66 psi dhe 345 ° F (174 ° C) në 264 psi.
Koeficienti i ulët i zgjerimit termik linear: PSU ka një CLTE të ulët prej 3.1 x 10^-5 in/in/° F (5.6 x 10^-5 m/m/° C). Kjo do të thotë që i nënshtrohet ndryshimeve minimale dimensionale me luhatjet e temperaturës.
Rezistencë kimike
Rezistenca ndaj acideve, alkaleve dhe zgjidhjeve të kripës: PSU mund t'i rezistojë ekspozimit ndaj kimikateve të ndryshme. Isshtë rezistent ndaj acideve minerale, alkaleve dhe zgjidhjeve të kripës.
Kufizimet: PSU nuk është rezistent ndaj estereve, klorit dhe hidrokarbureve aromatike. Këto kimikate mund të shkaktojnë degradim ose shpërbërje të materialit.
Vetitë elektrike
Forca e mirë dielektrike: PSU ka një forcë dielektrike prej 425 V/mil (16.7 kV/mm). Siguron izolim të shkëlqyeshëm elektrik.
Karakteristikat izoluese: Rezistenca e lartë elektrike e PSU -së dhe konstanta e ulët dielektrike e bëjnë atë një izolues të mirë. Mund të përdoret në aplikime elektrike dhe elektronike.
Karakteristikat shtesë
Retardanca e Parë e Flakës: PSU është në thelb retardant i flakës. Takohet vlerësimi i ndezshmërisë UL94 V-0 pa pasur nevojë për retardantë shtesë të flakës.
Variacionet e shkallës ushqimore: Disa nota të PSU janë në përputhje me FDA. Ato mund të përdoren në aplikacionet e kontaktit të ushqimit.
Makinabiliteti i mirë: PSU mund të përpunohet duke përdorur teknika konvencionale. Ai lejon krijimin e pjesëve dhe përbërësve të ndërlikuar.
Veti të tjera të rëndësishme
Stabiliteti dimensional: PSU mban dimensionet e tij me kalimin e kohës dhe në kushte të ndryshme. Ka thithje të ulët të lagështisë dhe tkurrje minimale.
Transparenca: PSU është gjysmë transparente me një nuancë qelibari. Kjo lejon inspektimin vizual të përmbajtjes në aplikacione të caktuara.
Rezistenca ndaj rrezatimit: PSU ka rezistencë të mirë ndaj rrezatimit. Mund t'i rezistojë ekspozimit ndaj rrezeve gama dhe formave të tjera të rrezatimit pa degradim të konsiderueshëm.
| e pasurisë | vlera |
| Forcë në tërheqje | 10,200 psi (70 MPa) |
| Forcë fleksibël | 15,400 psi (106 MPa) |
| Ndikimi i Izodit (Notched) | 1.3 ft-lbs/në (69 J/M) |
| Forcë kompresive | 13.900 psi (96 MPa) |
| Temperatura e vazhdueshme e shërbimit | 285 ° F (140 ° C) |
| Temperatura e devijimit të nxehtësisë (66 psi / 264 psi) | 358 ° F (181 ° C) / 345 ° F (174 ° C) |
| Koeficienti i zgjerimit termik linear | 3.1 x 10^-5 në/in/° F (5.6 x 10^-5 m/m/° C) |
| Forcë dielektrike | 425 V/mil (16.7 kV/mm) |
Tabela: Karakteristikat kryesore të plastikës PSU
Aplikimet e Polysulfone (PSU)
Plastikfone (PSU) plastike përdoret gjerësisht në industri për shkak të vetive të shkëlqyera termike, mekanike dhe kimike. Le të shqyrtojmë disa nga aplikacionet e tij kryesore.
Kujdes mjekësor dhe shëndetësor
PSU favorizohet në fushën mjekësore për aftësinë e tij për t'i bërë ballë sterilizimit të përsëritur, duke siguruar sigurinë dhe qëndrueshmërinë.
Rastet e sterilizimit : PSU është e përsosur për rastet e sterilizimit mjekësor për shkak të rezistencës së tij të nxehtësisë dhe aftësisë për të duruar sterilizimin e përsëritur të avullit.
Instrumentet e dhëmbëve : Përdoren në mjete të ndryshme dentare, PSU ofron forcën dhe rezistencën e nevojshme ndaj proceseve të sterilizimit.
Pajisjet mjekësore : Stabiliteti kimik i PSU e bën atë ideal për përbërësit në pajisjet që kërkojnë sterilizim të vazhdueshëm.
Hapësira ajrore dhe automobilisti
Forca dhe rezistenca e PSU-së ndaj mjediseve ekstreme e bëjnë atë një material për pjesët e hapësirës ajrore dhe automobilave.
Brendshme e avionëve : PSU përdoret në brendësi të avionëve ku forca, rezistenca ndaj nxehtësisë dhe prapambetja e flakës janë thelbësore.
Karrocat e hotelierisë : Natyra e tij e lehtë dhe qëndrueshmëria e bëjnë PSU -në ideale për karrocat e hotelierisë së linjës ajrore.
Kushinetat dhe ingranazhet precize : Qeshja e PSU siguron funksionim të qetë në kushineta automobilistike dhe ingranazhe precize, madje edhe nën stres.
Elektrik dhe elektronik
Forca dielektrike e PSU -së dhe vetitë izoluese e bëjnë atë të vlefshëm në elektronikë dhe aplikime elektrike.
Lidhësit : PSU shpesh përdoret në lidhësit elektrikë, duke siguruar izolim dhe qëndrueshmëri të shkëlqyeshme.
Trupat e spirales : Rezistenca e tij ndaj nxehtësisë dhe kimikateve e bën atë të përshtatshme për trupat e mbështjelljes në pajisjet elektrike.
Komponentët izolues : PSU është materiali i zgjedhjes për izolimin e pjesëve në pajisje të ndryshme elektronike.
Industri e ushqimit
PSU është i sigurt për t'u përdorur në trajtimin dhe përgatitjen e ushqimit, falë rezistencës së tij kimike dhe notave në përputhje me FDA.
Pajisjet e ujit të nxehtë : Përdoret zakonisht në pajisjet e ujit të nxehtë për shkak të aftësisë së tij për të trajtuar temperatura të larta pa degradim.
Manifoldet hidraulike : Qëndrueshmëria e PSU e bën atë ideal për manifoldet hidraulike, veçanërisht ato të ekspozuara ndaj ujit të nxehtë.
Tabaka për shërbimin e ushqimit : tabaka ushqimore PSU janë të lehta, të qëndrueshme dhe të afta t'i rezistojnë temperaturave të larta në kuzhinat tregtare.
Filtrimi dhe pastrimi i ujit
Rezistenca e PSU ndaj kimikateve dhe temperaturave të larta e bën atë një zgjedhje të shkëlqyeshme për përbërësit e filtrimit të ujit.
Tubat, fllanxhat dhe përbërësit e pompës : PSU përdoret në tuba, fllanxha dhe pompa për sistemet e pastrimit të ujit. Ai reziston ndaj degradimit kimik, duke siguruar performancën afatgjatë në mjedise të ashpra.
| aplikimit | Përbërësit e shembullit të |
| Mjekësor | Rastet e sterilizimit, mjetet dentare, pajisjet |
| Hapësirë ajrore | Brendshme të avionëve, karrocat, kushinetat |
| Elektronikë | Lidhës, trupa spirale, izolim |
| Industri e ushqimit | Pajisje me ujë të nxehtë, tabaka, manifolds |
| Filtrim uji | Tuba, fllanxha, pjesë pompë |
Modifikimet e polysulfone (PSU)
Ndërsa PSU tashmë krenohet me veti mbresëlënëse, ajo mund të përmirësohet më tej përmes modifikimeve të ndryshme. Këto përshtatje lejojnë që PSU të përshtatet për aplikime dhe industri specifike.
Përzierjet për pronat e zgjeruara
Përzierja e PSU me polimeret e tjera është një mënyrë efektive për të përmirësuar performancën e saj. Dy përzierje të zakonshme janë:
Përzierjet PSU/PA:
Përzierja e PSU me poliamidet (PA) rrit vetitë e tij të rrjedhës dhe ashpërsinë.
Natyra gjysmë kristaline e PA gjithashtu përmirëson rezistencën kimike të përzierjes.
Këto përzierje kombinojnë pikat e forta të të dy materialeve, duke rezultuar në një përbërje me veti të përmirësuara të përgjithshme.
Përzierjet PSU/PC:
Kombinimi i PSU me polikarbonat (PC) mund të përmirësojë vetitë e tij të rrjedhës duke ruajtur performancën mekanike.
Sidoqoftë, për shkak të natyrës amorfe të PC, nuk ka ndonjë përmirësim të rëndësishëm në rezistencën kimike.
Këto përzierje janë të dobishme kur kërkohet përpunueshmëri më e mirë pa sakrifikuar forcën mekanike.
Aditivët e përshtatur
Përfshirja e aditivëve në PSU mund të përmirësojë më tej vetitë e tij. Një qasje e zakonshme është përdorimi i mbushësve:
Mbushës:
Shtimi i mbushësve në PSU mund të përmirësojë forcën e tij mekanike dhe rezistencën kimike.
Mbushësit e zakonshëm përfshijnë fibrat e qelqit, fibrat e karbonit dhe mbushësit e mineraleve si talc ose karbonat kalciumi.
Zgjedhja e mbushësit varet nga përmirësimi specifik i pasurisë së dëshiruar dhe kërkesat e aplikimit.
| së mbushësit | Përmirësimi i pasurisë |
| Fibra qelqi | Forca e rritur elastike dhe fleksibël, stabiliteti i përmirësuar dimensionale |
| Fibra karboni | Raporti i forcës së lartë me peshë, përçueshmëria termike dhe elektrike e përmirësuar |
| Talk | Rritja e ngurtësisë, rezistenca e përmirësuar e nxehtësisë, qëndrueshmëria më e mirë dimensionale |
| Karbonat kalciumi | Rritja e ngurtësisë, rezistenca e përmirësuar e ndikimit, ulja e kostos |
Tabela: Mbushësit e zakonshëm të përdorur në PSU dhe përmirësimet e tyre të pronës së tyre
Modifikime specifike për aplikimin
PSU mund të personalizohet për të përmbushur nevojat unike të industrive të ndryshme. Dy shembuj të dukshëm janë:
Hapësira ajrore:
Në aplikimet e hapësirës ajrore, PSU shpesh modifikohet për të përmirësuar prapambetjen e saj të flakës dhe emetimet e tymit.
Aditivët si komponimet e fosforit ose nanoclays mund të përfshihen për të përmirësuar këto veti.
Për më tepër, përforcimet si fibrat e karbonit mund të përdoren për të rritur raportin e forcës-peshës së PSU për përbërësit e lehtë të avionëve.
Mjekësore:
Për aplikimet mjekësore, PSU mund të modifikohet për të përmirësuar biokompatibilitetin dhe sterilizueshmërinë e tij.
Aditivët antimikrobikë mund të përfshihen për të parandaluar rritjen e baktereve dhe mikroorganizmave të tjerë në pajisjet mjekësore.
Matrica e polimerit gjithashtu mund të përshtatet për të siguruar pajtueshmërinë me metoda të ndryshme të sterilizimit, të tilla si autoklavimi ose rrezatimi i gama.
Këto janë vetëm disa shembuj se si PSU mund të modifikohet për industri specifike. Shkathtësia e PSU lejon mundësi të panumërta të personalizimit, duke e bërë atë një material të vlefshëm për një gamë të gjerë aplikimesh.
Konsideratat e projektimit
Kur hartoni produkte me PSU Plastic, ekzistojnë disa faktorë kritikë që duhet të merren parasysh për të siguruar performancën optimale.
Stabilitet dimensionale
PSU është çmuar për koeficientin e tij të ulët të zgjerimit termik , duke e bërë atë ideal për pjesët që duhet të mbajnë dimensionet e sakta.
| Pronë | PSU PSU | Alternative Termoplastics |
| Koeficienti i zgjerimit termik | I ulët | Më e lartë (më pak e qëndrueshme) |
| Tolerancë ndaj temperaturës | Deri në 160 ° C | Më i ulët në shumë materiale |
Kërkesat e transparencës
Ndërsa PSU është gjysmë transparent, përpunimi mund të ndikojë në qartësinë e saj.
Kufizime mjedisore
PSU nuk është i përshtatshëm për përdorim të zgjatur në natyrë pa mbrojtje.
Mungesa e rezistencës UV : Ekspozimi ndaj dritës UV mund të degradojë PSU, duke çuar në zbardhjen dhe performancën e dobësuar. Është përdorur më së miri brenda ose me veshje mbrojtëse.
Motiabiliteti : PSU performon dobët në mjedise me ekspozim të lartë ndaj dritës së diellit ose motit të ashpër. Materialet alternative ose veshjet duhet të konsiderohen për aplikime në natyrë.
Konsideratat e kostos
Ndërsa PSU jep performancë të lartë, ajo vjen me një çmim më të lartë në krahasim me termoplastikën tjetër.
Balancimi i kostos dhe performancës : të PSU Atributet e jashtëzakonshme , të tilla si nxehtësia dhe rezistenca kimike, justifikojnë koston e saj për aplikime kritike. Sidoqoftë, për përdorime më pak të kërkuara, materiale si polikarbonat ose akrilik mund të ofrojnë një zgjidhje më kosto-efektive.
| materialit | kostos së | Përshtatshmëria e aplikimit të |
| Psu | Më i lartë | Performancë e lartë, temperaturë e lartë |
| Polikarbonat | Zbut | Qëllime të përgjithshme, temperatura më të ulëta |
| Akrilik | Më i ulët | Përdorimi i përqendruar në transparencë, në natyrë |
Përpunimi preciz i plastikës PSU
Arritja e përpunimit preciz të plastikës PSU kërkon konsiderim të kujdesshëm të disa faktorëve. Pjekja, përpunimi i praktikave më të mira dhe parandalimi i ndotjes janë thelbësore për rezultate optimale.
Dështim
Pjekja është një proces jetësor në përpunimin preciz të plastikës PSU. Ndihmon në lehtësimin e streseve të brendshme që mund të çojnë në plasaritje ose dështim të parakohshëm.
Domosdoshmëria dhe standardet e funksionimit për proceset e annealimit të lehtësimit të stresit nuk mund të mbivlerësohen. Protokollet e duhura të pjekjes sigurojnë që pjesët e përpunuara të PSU të ruajnë qëndrueshmërinë e tyre dimensionale dhe vetitë mekanike me kalimin e kohës.
Machining Praktikat më të mira
Zgjedhja e ftohësve të duhur dhe praktikat më të mira në vijim janë thelbësore për rezultatet optimale të përpunimit.
| së llojit të ftohësit | e përshtatshmërisë | Përfitimet |
| Ftohës jo aromatikë, të tretshëm në ujë | Shumë i përshtatshëm | Përfundimi optimal i sipërfaqes, tolerancat e afërta |
| Mjetet e ajrit me presion dhe llak | Shumë i përshtatshëm | Ulja e nxehtësisë dhe fërkimit, jeta e zgjatur e mjeteve |
| Ftohtë me bazë nafte | Jo i përshtatshëm | Mund të sulmojë dhe degradojë PSU |
Tabela: përshtatshmëria dhe përfitimet e ftohësit për përpunimin e PSU
Parandalimi i ndotjes
Parandalimi i ndotjes është thelbësor kur përpunoni PSU, veçanërisht për industritë me kërkesa të rrepta të pastërtisë, siç janë hapësira ajrore dhe mjekësore.
Shembuj ilustrues të rreziqeve të ndotjes metalike përfshijnë:
Një prodhues i pajisjes mjekësore gjeti grimca metalike të ngulitura në përbërësit e përpunuar të PSU, duke çuar në një kujtesë produkti dhe humbje të konsiderueshme financiare.
Një kompani e hapësirës ajrore përjetoi dështim të parakohshëm të pjesëve të PSU për shkak të ndotjes metalike, duke rezultuar në shqetësime për sigurinë dhe riparime të kushtueshme.
Për të parandaluar incidente të tilla, zbatoni masa të rrepta të kontrollit të ndotjes, siç janë:
Pastrimi dhe mirëmbajtja e duhur e pajisjeve të përpunimit
Inspektimi i rregullt i pjesëve të përpunuara për ndotësit
Përdorimi i sistemeve të filtrimit HEPA për të mbajtur një mjedis të pastër përpunimi
Aderimi i rreptë ndaj protokolleve të pastërtisë dhe procedurave standarde të funksionimit
Përfundim
Plastika (PSU) plastike qëndron për temperaturën e tij të lartë dhe rezistencën kimike . Ajo ofron forcë mekanike dhe qëndrueshmëri dimensionale , duke e bërë atë të përshtatshme për industri si hapësira ajrore dhe pajisjet mjekësore.
Kur zgjidhni PSU, koston e bilancit dhe performancën . Pricemimi më i lartë i PSU mund të mos jetë gjithmonë i nevojshëm për aplikime më pak të kërkuara. i duhur Përpunimi dhe parandalimi i ndotjes janë thelbësore për të maksimizuar performancën e tij.
Këshilla: Ju ndoshta jeni të interesuar për të gjithë plastikën
