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特種聚合物聚苯硫醚(PPS)
聚苯硫醚簡稱PPS,是半結(jié)晶聚合物。經(jīng)過增透改性后的PPS材料,不僅保持其原有的良好性能,并且具備了優(yōu)良的透光性和光澤度,這樣一種耐高溫且美觀的材料在市場上的應(yīng)用更加廣泛。聚苯硫醚(PPS)長期使用溫度范圍為200~240℃,具有高強(qiáng)度、高剛性、難燃性、高耐化學(xué)藥品性,高阻燃性等性能。注塑成型通常需用玻璃纖維,礦物填料等改性后使用。增強(qiáng)的纖維包括玻纖,碳纖,芳綸等;使用的礦物填料如滑石粉,碳酸鈣,硫酸鋇,硅灰石,云母,高嶺土,二氧化硅等高填充量使用。耐磨潤滑的改善可用聚四氟乙烯微粉(PTFE)等。改善翹曲可適當(dāng)添加磨碎纖維等。PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/PPO等合金都已走向市場。
聚苯硫醚(PPS)的應(yīng)用:作為耐高溫,防腐涂料;電子電氣領(lǐng)域的連接器,絕緣隔板,燈插座,燈座,開關(guān);機(jī)械領(lǐng)域的做泵、齒輪、活塞環(huán)貯槽、閥件,鐘表零部件,照相機(jī)部件;汽車領(lǐng)域各種分配器部件,電子電氣組等零件,傳感器部件;新能源電池零部件等。PPS材料擠出成型工藝要點(diǎn)中等分子量PPS樹脂在低于熔點(diǎn)(280℃)下進(jìn)行行熱氧交聯(lián)處理,當(dāng)其熔體指數(shù)(5kg,316℃)低于200g/10min時,即可用于擠出造粒。家電廚具部件各種零件;PPS/PTFE可做耐磨潤滑部件及傳動件,如軸泵,齒輪等。
EVA應(yīng)如何用于PPS增韌改性中?
PPS因受分子結(jié)構(gòu)和聚集狀態(tài)的影響而脆性大、收縮率高、注塑制品容易發(fā)生翹曲變形等缺點(diǎn),限制了他在工程方面的應(yīng)用。但是共混增透的方法有一定的局限性,他需要要求參與共混的基體材料具有優(yōu)良的相容性,并且折光率是相近的,這就在很大程度上限制了這種方法的發(fā)展。雖使用CaCO3,填充PPS可降低PPS收縮率,卻增大了脆性。采用EVA改性填充PPS的共混物能有效提高填充PPS的抗沖擊性、斷裂伸長率和熔體指數(shù),制品表面光澤度也有所提高。用于對PPS改性的EVA,其乙烯含量一般控制在14%~18%。乙烯含量越高,其分子極性就越大,由于PPS屬于非極性聚合物,若兩者的熔度參數(shù)相差過大,會造成相熔性變差,PPS和EVA界面的結(jié)合力下降,致使制品容易分層、力學(xué)性能下降,因此乙烯含量不宜過高。乙烯含量為18%的EVA是極性較低的非結(jié)晶性材料,加入PPS共混體系后有較明顯的增韌作用。
隨EVA用量的增加,其缺口沖擊強(qiáng)度提高,斷裂伸長伸長率顯著增增大,而彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、熱變形溫度有所下降,用EVA改性填充后的PPS有良好的成型加工性能。但與金屬管道相比,PPS管具有較大的線性膨脹系數(shù),如果處理不當(dāng),會造成不小的麻煩。EVA的加入使得共混體系的熔體指數(shù)變大,有利于成型加工中物料的塑化,熔體的流動以及共混體系中各組分的均勻分散,達(dá)到較好的改進(jìn)效果。共混時加入適量HDPE,可在一定程度上增加共混體系的韌度,改善EVA與PPS的相容性。采用EVA改性PPS比EPDM(三元乙丙橡膠)、SBS(-丁2二烯-笨乙烯共聚物)等作為抗沖改性劑時成本低。
膨脹型無鹵阻燃劑用于玻纖PPS方面為什么效果會變差?
由于玻纖的加入破壞了P-N膨脹體系的阻燃機(jī)制,玻纖分布于塑料的各個地方,對于碳層的閉合有極大的破壞作用,以至于不能隔絕氧氣而達(dá)到阻燃的效果。
膨脹型無鹵阻燃劑加入填料或其它物質(zhì)后為什么會失去阻燃效果?
不少廠家為了降低成本,在P-N系膨脹型無鹵阻燃劑加入一些填料,如碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉等,發(fā)現(xiàn)會失去阻燃效果。而當(dāng)采用10%的玻璃纖維和20%的碳酸鈣晶須共混增強(qiáng)PPS時,其PPS強(qiáng)度可達(dá)72。因為上述填料的加入,改變了酯化反應(yīng)過程,酸源會部分的與上述填料反應(yīng),并且上述填料在材料的表面破壞了碳層的形成,導(dǎo)致了機(jī)制的失效。
為什么一些用P-N系阻燃劑生產(chǎn)的PPS放置一段時間后(幾十天),表面有油狀物或者粉態(tài)物析出?
我們提到的阻燃劑的組成由碳源、酸源和氣源組成,造成有物質(zhì)析出為上述一種或者幾種物質(zhì)水溶性比較好,與塑料的相容性變差,在加工的時候,材料與上述粉體依靠螺桿機(jī)的強(qiáng)烈機(jī)械作用力分散開來,而放置一段時間后,由于分子間不斷運(yùn)動,極性不同的物質(zhì)慢慢就會分開,上述粉體慢慢的從材料的內(nèi)部析出到表面。通過在PPS中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%~15%不等的聚對羥苯甲酰–聚對苯二甲酸丁二酯(POB–PBT),研究了其對PPS結(jié)晶特性的影響。
為什么某些P-N系列阻燃劑在PPS加工時會出現(xiàn)發(fā)泡或者顏色變灰的情況?
任何阻燃劑都有其起始分解溫度,如果阻燃劑本身的分解溫度僅僅與材料的熔化溫度接近的話,很容易出現(xiàn)上述情況。所以一般來說,阻燃劑的起始分解溫度至少要比材料塑化加工的溫度至少要高50度以上,這樣才能保證加工的順利進(jìn)行。