Пластик Polysulfone (PSU)-це високопродуктивний матеріал, відомий своєю міцністю в екстремальних умовах. Від медичних інструментів до аерокосмічних деталей, PSU пропонує неймовірну міцність, теплостійкість та хімічну стабільність. У цій публікації ви дізнаєтесь про унікальні властивості PSU Plastic і чому це найкращий вибір у різних галузях.
Що таке пластик PSU?
PSU, або полісульфон-це високоефективна термопластика, відома своїми чудовими властивостями. Він складається з повторюваних одиниць сульфонних груп та ароматичних кілець, створення сильної та стабільної полімерної структури.
Цей унікальний хімічний склад надає ПСУ його видатні характеристики, такі як:
Порівняно з іншими термопластиками, PSU виділяється завдяки своїй здатності підтримувати свої властивості в широкому діапазоні температури. Він може протистояти температурі від -150 ° F (-100 ° C) до 300 ° F (150 ° C), що робить його придатним для вимогливих застосувань.
| Власність | PSU | PVC | ABS |
| Максимальна температура обслуговування (° C) | 150 | 60 | 80 |
| Міцність на розтяг (MPA) | 70 | 50 | 45 |
| Модуль згинання (GPA) | 2.48 | 2.4 | 2.3 |
Таблиця 1: Порівняння ПСУ з іншими термопластиками
ПСУ належить до сімейства аморфних термопластиків. Це означає, що його молекулярна структура випадковим чином розташована, на відміну від напівкристалічної пластмаси. Аморфний характер живлення сприяє його:
Прозорість
Розмірна стабільність
Ізотропні властивості
Простота обробки
Випадкове молекулярне розташування дозволяє ПСУ поступово пом'якшити при нагріванні, що робить його придатним для термоформування та інших методів обробки.
Малюнок 1: спрощене подання молекулярної структури ПСУ
Властивості пластику PSU
PSU пластик славиться своїми винятковими властивостями. Він пропонує унікальну комбінацію механічних, теплових, хімічних та електричних характеристик, що робить його найкращим вибором для різних застосувань.
Механічні властивості
Висока міцність на розрив: живлення живлення має міцність на розрив 10 200 фунтів на дюйм (70 МПа). Це означає, що він може протистояти значним розтяжним силам, не порушуючи.
Відмінна міцність на згинання: З силою згинання 15 400 фунтів на кв. Дюйм (106 МПа), ПСУ може протистояти вигинам сили надзвичайно добре. Він підтримує свою форму під навантаженням.
Хороша стійкість до удару: PSU має обрізану силу удару IZOD 1,3 футів/дюйма (69 Дж/м). Це може поглинати раптові удари, не розтріскуючи або розбиваючи.
Висока міцність на стиск: PSU може витримувати стислі сили до 13 900 фунтів на кв. Дюйм (96 МПа). Це робить його придатним для застосувань, де він може піддаватися дроблюючим силам.
Теплові властивості
Висока температура: ПСУ може підтримувати свої властивості при підвищеній температурі. Він має безперервну температуру обслуговування 285 ° F (140 ° C).
Відмінна термічна стійкість: Властивості живлення живлення залишаються стабільними в широкому діапазоні температури. Температура його відхилення тепла становить 358 ° F (181 ° C) при 66 фунтів на дюйм і 345 ° F (174 ° C) при 264 фунт / кв.дюйм.
Низький коефіцієнт лінійного теплового розширення: PSU має низький CLTE 3,1 х 10^-5 в/в/° F (5,6 х 10^-5 м/м/° C). Це означає, що він зазнає мінімальних розмірних змін з коливаннями температури.
Хімічна стійкість
Резистентність до розчинів кислот, лугів та солі: ПСУ може протистояти впливу різних хімічних речовин. Він стійкий до мінеральних кислот, луків та сольових розчинів.
Обмеження: ПСУ не стійкий до ефірів, хлору та ароматичних вуглеводнів. Ці хімічні речовини можуть спричинити деградацію або розчинення матеріалу.
Електричні властивості
Хороша діелектрична міцність: живлення живлення має діелектричну міцність 425 В/міль (16,7 кВ/мм). Він забезпечує чудову електричну ізоляцію.
Ізоляційні властивості: високий електричний опір PSU та низька діелектрична постійна роблять його хорошим ізолятором. Його можна використовувати в електричних та електронних додатках.
Додаткові властивості
Притаманна полум'яна затримка: ПСУ за своєю суттю полум'я. Він відповідає рейтингу поємності UL94 V-0 без необхідності додаткових вогнищів.
Варіації харчових продуктів: Деякі сорти PSU сумісні з FDA. Їх можна використовувати в додатках для контактів з їжею.
Хороша обробка: блок живлення можна обробляти за допомогою звичайних методик. Це дозволяє створювати складні частини та компоненти.
Інші важливі
Вимірна стабільність: PSU підтримує свої розміри з часом та в різних умовах. Він має низьке поглинання вологи та мінімальну усадку.
Прозорість: PSU напівпрозорий з бурштиновим відтінком. Це дозволяє візуального огляду вмісту в певних додатках.
Стійкість до випромінювання: PSU має хорошу стійкість до випромінювання. Він може протистояти впливу гамма -променів та інших форм випромінювання без значної деградації.
| властивості | властивості |
| Сила на розрив | 10200 фунтів на кв. Дюйм (70 МПа) |
| Сила згинання | 15 400 фунтів на кв. Дюйм (106 МПа) |
| Izod Impact (вирізаний) | 1,3 футів/дюйма (69 Дж/м) |
| Міцність на стиск | 13 900 фунтів на кв. Дюйм (96 МПа) |
| Температура безперервної служби | 285 ° F (140 ° C) |
| Температура відхилення тепла (66 фунт / кв. Дюйм / 264 фунт / кв.дюйм) | 358 ° F (181 ° C) / 345 ° F (174 ° C) |
| Коефіцієнт лінійного теплового розширення | 3,1 х 10^-5 в/в/° F (5,6 х 10^-5 м/м/° C) |
| Діелектрична сила | 425 В/Міл (16,7 кВ/мм) |
Таблиця: Ключові властивості пластику PSU
Застосування полісульфона (PSU)
Пластик Polysulfone (PSU) широко використовується в різних галузях через його відмінні теплові, механічні та хімічні властивості. Давайте вивчимо деякі його ключові програми.
Медична та медична допомога
ПСУ віддається перевагу в медичній галузі за його здатність протистояти повторній стерилізації, забезпечуючи безпеку та довговічність.
Випадки стерилізації : ПСУ ідеально підходить для випадків медичної стерилізації через його теплостійкість та здатність терпіти повторну пару стерилізацію.
Стоматологічні інструменти : Використовується в різних стоматологічних інструментах, PSU пропонує необхідну силу та стійкість до процесів стерилізації.
Медичні пристрої : хімічна стабільність PSU робить його ідеальним для компонентів на пристроях, які потребують постійної стерилізації.
Аерокосмічний та автомобільний
Сила та стійкість ПСУ до екстремальних середовищ роблять його матеріалом для аерокосмічних та автомобільних частин.
Інтер'єри літаків : ПСУ використовується в інтер'єрах літаків, де міцна міцність, теплову стійкість та полум'я.
Візочки для харчування : його легка природа та довговічність роблять блок живлення ідеальним для візок авіакомпанії.
Підшипники та точні передачі : Жистка ПСУ забезпечує плавну роботу в автомобільних підшипниках та точних передачах, навіть під напругою.
Електрична та електроніка
Діелектрична міцність ПСУ та ізоляційні властивості роблять її цінною в електроніці та електричному застосуванні.
Роз'єми : PSU часто використовується в електричних з'єднувачах, забезпечуючи відмінну ізоляцію та довговічність.
Тіла котушки : його стійкість до тепла та хімікатів робить його придатним для тіл котушки в електричному обладнанні.
Ізоляційні компоненти : PSU - це матеріал вибору для ізоляційних деталей на різних електронних пристроях.
Харчова промисловість
PSU безпечний для використання в обробці та приготування їжі, завдяки хімічній стійкості та сумісним з FDA класам.
Фурнітура з гарячою водою : вона зазвичай використовується в арматурі гарячої води через здатність обробляти високі температури без погіршення.
Сантехнічні колектори : довговічність ПСУ робить його ідеальним для сантехнічних колекторів, особливо тих, що піддаються гарячій воді.
Лотки з обслуговування продуктів харчування : Лотки з харчових продуктів ПСУ легкі, довговічні та здатні витримати високі температури на комерційних кухнях.
Фільтрація води та очищення
Достовірність ПСУ до хімічних речовин та високих температур робить його відмінним вибором для компонентів фільтрації води.
Трубки, фланці та компоненти насоса : ПСУ використовується в трубах, фланцях та насосах для систем очищення води. Він чинить опір хімічній деградації, забезпечуючи довгострокову продуктивність у суворих умовах.
| Приклад програми | компоненти |
| Медичний | Випадки стерилізації, стоматологічні інструменти, пристрої |
| Аерокосмічний | Літак -інтер'єри, візки, підшипники |
| Електроніка | З'єднувачі, тіла котушки, ізоляція |
| Харчова промисловість | Фурнітура гарячої води, лотки, колектори |
| Фільтрація води | Трубки, фланці, деталі насоса |
Модифікації полісульфону (PSU)
Хоча PSU вже може похвалитися вражаючими властивостями, це може бути додатково посилене за допомогою різних модифікацій. Ці адаптації дозволяють підібрати ПСУ для конкретних застосувань та галузей.
Суміші для розширених властивостей
Змішування ПСУ з іншими полімерами - це ефективний спосіб підвищення його ефективності. Два поширених сумішей:
PSU/PA суміші:
Змішування живлення з поліамідами (ПА) посилює його властивості потоку та міцність.
Напівкристалічна природа ПА також покращує хімічну стійкість суміші.
Ці суміші поєднують сильні сторони обох матеріалів, в результаті чого композит із вдосконаленими загальними властивостями.
PSU/ПК суміші:
Поєднання живлення з полікарбонату (ПК) може покращити свої властивості потоку, зберігаючи механічні показники.
Однак через аморфну природу ПК не спостерігається суттєвого поліпшення хімічної стійкості.
Ці суміші корисні там, де потрібна краща обробка без жертви механічної сили.
Індивідуальні добавки
Включення добавок у блок живлення може ще більше посилити його властивості. Одним із поширених підходів є використання наповнювачів:
Наповнювачі:
Додавання наповнювачів до ПСУ може покращити його механічну міцність та хімічну стійкість.
Поширені наповнювачі включають скляні волокна, вуглецеві волокна та мінеральні наповнювачі, такі як тальк або карбонат кальцію.
Вибір наповнювача залежить від конкретного бажаного покращення властивості та вимог до застосування.
| наповнювача | посилення властивості |
| Скляні волокна | Підвищена міцність на розрив та згинання, покращена розмірна стабільність |
| Вуглецеві волокна | Високе співвідношення сили до ваги, поліпшення теплової та електричної провідності |
| Тальк | Підвищена жорсткість, поліпшення теплостійкості, краща стабільність розмірів |
| Карбонат кальцію | Підвищена жорсткість, поліпшена стійкість до удару, зниження витрат |
Таблиця: Загальні наповнювачі, що використовуються в ПСУ, та вдосконалення їх власності
Модифікації, що стосуються додатків
ПСУ можна налаштувати для задоволення унікальних потреб різних галузей. Два помітні приклади:
Аерокосмічний простір:
У аерокосмічних застосуванні ПСУ часто модифікується для поліпшення своєї відсталості полум'я та викидів диму.
Такі добавки, як фосфорні сполуки або нанокласи, можуть бути включені для підвищення цих властивостей.
Крім того, для збільшення співвідношення живлення живлення та ваги живлення для легких компонентів літаків для легких компонентів літаків можна використовувати, як вуглецеві волокна.
Медичний:
Для медичних застосувань PSU може бути змінений для поліпшення своєї біосумісності та стерилізації.
Антимікробні добавки можуть бути включені для запобігання росту бактерій та інших мікроорганізмів на медичних пристроях.
Полімерна матриця також може бути розроблена для забезпечення сумісності з різними методами стерилізації, такими як автоклавування або гамма -опромінення.
Це лише кілька прикладів того, як PSU можна змінити для конкретних галузей. Універсальність PSU дозволяє забезпечити незліченну кількість можливостей налаштування, що робить його цінним матеріалом для широкого спектру застосувань.
Дизайнерські міркування
При проектуванні продуктів з пластиком PSU є кілька критичних факторів, які слід враховувати, щоб забезпечити оптимальні показники.
Розмірна стабільність
PSU цінується за низький коефіцієнт теплового розширення , що робить його ідеальним для деталей, які потребують точних розмірів.
Точність у високотемпературних додатках : PSU може зберігати свою форму та розмір навіть при вплиді до високих температур . Це забезпечує точність, особливо в аерокосмічних або медичних компонентах, які зазнають екстремальної спеки.
| Власність | пластика PSU | Альтернативна термопластика |
| Коефіцієнт теплового розширення | Низький | Вищий (менш стабільний) |
| Толерантність до температури | До 160 ° C | Нижчий у багатьох матеріалах |
Вимоги до прозорості
Хоча PSU є напівпрозорим, обробка може вплинути на її чіткість.
Відновлення прозорості : Обробка часто призводить до шорсткості поверхні, але прозорість може бути відновлена за допомогою полірувальних процесів, таких як полірування пари. Цей крок є важливим, коли ясність потрібна в медичних або оптичних частинах.
Обмеження навколишнього середовища
PSU не підходить для тривалого використання на свіжому повітрі без захисту.
Відсутність резистентності до УФ : Вплив УФ -світла може погіршити блок живлення, що призводить до знебарвлення та ослабленої продуктивності. Це найкраще використовувати в приміщенні або із захисними покриттями.
Видовища : ПСУ погано виконується в середовищах з високим впливом сонячного світла або суворими погодою. Альтернативні матеріали або покриття повинні розглядатися для застосувань на свіжому повітрі.
Вартість міркувань
У той час як PSU забезпечує високу продуктивність, він виходить за більш високою ціною порівняно з іншими термопластиками.
Вартість вартості та продуктивності : ПСУ виняткові атрибути , такі як тепло та хімічна стійкість, виправдовують його вартість критичних застосувань. Однак для менш вимогливого використання матеріали, такі як полікарбонат або акрил, можуть запропонувати більш економічно ефективне рішення.
| матеріалу | Придатність | до застосування |
| Живлення | Вищий | Високопродуктивна, високотемпературна |
| Полікарбонат | Помірний | Загальний призначення, менші температури |
| Акрил | Опускатися | Використання на відкритому повітрі, орієнтоване на прозорість |
Точна обробка пластику PSU
Досягнення точності обробки пластику PSU вимагає ретельного розгляду декількох факторів. Відпал, найкращі практики обробки та запобігання забрудненню мають вирішальне значення для оптимальних результатів.
Відпал
Відпал - це життєво важливий процес у точності обробки пластику PSU. Це допомагає зняти внутрішні напруги, які можуть призвести до розтріскування або передчасної збої.
Необхідно переоцінити стандарти необхідності та експлуатації процесів відрядження стресу. Правильні протоколи відпалу гарантують, що оброблені деталі PSU підтримують свою розмірну стабільність та механічні властивості з часом.
Обробка найкращих практик
Вибір правильних теплоносія та дотримання найкращих практик є важливими для оптимальних результатів обробки.
| типу теплоносія | придатності | Використання |
| Неароматичні, водорозчинні теплоносні речовини | Дуже придатний | Оптимальна обробка поверхні, близькі допуски |
| Повітряні та розпилювані тумани | Дуже придатний | Зменшене тепло та тертя, розширений термін експлуатації інструментів |
| Нафтопродукти на основі нафти | Не підходить | Може напасти та погіршити блок живлення |
Таблиця: Придатність та переваги теплоносія для обробки живлення
Запобігання забрудненню
Профілактика забруднення має вирішальне значення при обробці ПСУ, особливо для галузей з суворими вимогами до чистоти, такими як аерокосмічна та медична.
Ілюстративні приклади небезпеки забруднення металу включають:
Виробник медичних пристроїв знайшов частинки металу, вбудовані в оброблені компоненти PSU, що призводить до відкликання продукту та значних фінансових втрат.
Аерокосмічна компанія зазнала передчасної невдачі деталей ПСУ через забруднення металу, що призводить до проблем безпеки та дорогого ремонту.
Щоб запобігти таким інцидентам, втілюйте суворі заходи контролю за забрудненням, такі як:
Правильне очищення та обслуговування обладнання для обробки
Регулярний огляд оброблюваних деталей для забруднень
Використання систем фільтрації HEPA для підтримки чистого середовища обробки
Сувора дотримання протоколів чистоти та стандартних операційних процедур
Висновок
Пластик Polysulfone (PSU) виділяється своєю високою температурою та хімічною стійкістю . Він пропонує механічну силу та розмірну стабільність , що робить його придатним для таких галузей, як аерокосмічні та медичні пристрої.
Вибираючи блок живлення, вартість та продуктивність балансу . Вища ціна PSU не завжди може бути необхідною для менш вимогливих додатків. Правильна обробка та профілактика забруднення є ключовими для максимізації її ефективності.
Поради: Ви, можливо, зацікавлені в All Plastics
