第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1、共聚法
為了改善PPS樹(shù)脂的性能,國(guó)外開(kāi)發(fā)出一系列共聚物,此法屬于化學(xué)方法,共混組分之間形成了化學(xué)鍵,可能形成界面相或微相分離,不僅增強(qiáng)了組分之間的相互作用,而且還能夠吸收和分散外來(lái)能量,綜合了各組分的優(yōu)良性能。如聚苯硫醚砜(PPSS)、聚苯硫醚酮(PPSK)、聚砜(PSF)、聚苯硫醚酰胺(PPSA)等,其中PSF嵌段共聚物已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。所有這些共聚物都具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),可滿足高新技術(shù)對(duì)新材料的特殊要求,還可與PPS組成性能優(yōu)異的合金。
2、共混法
為了提高PPS樹(shù)脂的綜合性能,尤其是提高其韌性,與其他樹(shù)脂共混改性制備高性能化的共混物合金是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一個(gè)重要 研究 方向。將不同類型的聚合物采用物理或化學(xué)的方法共混,不僅可以顯著改善原來(lái)聚合物的性能,形成具有優(yōu)異綜合性能的聚合物體系,而且可以極大地降低聚合物材料開(kāi)發(fā)和研制過(guò)程中的費(fèi)用,降低生產(chǎn)成本。PPS分子鏈呈剛性,結(jié)晶度可以達(dá)到75%,韌性較差,又因熔點(diǎn)高,在熔融過(guò)程中易與空氣中的氧氣發(fā)生熱氧化交聯(lián)反應(yīng),致使粘度不穩(wěn)定,而通過(guò)聚合物共混改性是克服PPS上述缺點(diǎn)的有效措施之一。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
PPS的合成方法比較有代表性的有四種工藝路線:
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析
1、聚苯硫醚熱成型新工藝
美國(guó)Magee塑料公司開(kāi)發(fā)出新的熱成型工藝,拓寬了聚苯硫醚( PPS )新用途。Magee塑料公司利用Ticona公司的Fortron(r)牌可熱成型的聚苯硫醚(PPS)樹(shù)脂制成了Ensinger / Penn Fibre 1/8英寸聚苯硫醚薄板材。Fortron(r)牌可熱成型的PPS樹(shù)脂可制成多種性能級(jí)別的板材,其特點(diǎn)是具有較高的強(qiáng)度/重量比,連續(xù)使用最高溫度可達(dá)232℃。Magee塑料公司已完成Ensinger/Penn Fibre 1/8英寸聚苯硫醚薄板的商業(yè)應(yīng)用,該公司下一步將使用聚苯硫醚薄板替代酚醛-聚氟乙烯塑料制造飛機(jī)艙板。還將進(jìn)一步考查聚苯硫醚薄板材料在需要耐腐蝕和阻燃環(huán)境下大面積構(gòu)件的使用情況,包括客機(jī)、列車內(nèi)箱板和化學(xué)儲(chǔ)罐內(nèi)襯里等應(yīng)用場(chǎng)合。
Magee公司不僅銷售Ensinger/Penn Fibre 可熱成型PPS 薄板,還可提供5種厚度在0.25~6.3 mm 及寬度122 cm板材及卷材。
2、產(chǎn)品的性能要求
作為一種特種工程塑料,鑒于各國(guó)對(duì)環(huán)保的要求,必須滿足如下條件:
1)良好的電氣性能
一般都具有很好的電絕緣性。電氣強(qiáng)度、表面電阻率、體積電阻率都很高,通常情況完全能滿足低壓電器產(chǎn)品的要求。但在潮濕和有化學(xué)介質(zhì)存在下往往會(huì)發(fā)生爬電和擊穿現(xiàn)象,這就要求材料具有較高的CTI值。理想材料的CTI值在500V以上。
2)較高的耐熱性能
使用溫度一般都在100℃以上,但在低壓電器中由于異常現(xiàn)象往往會(huì)引起局部過(guò)熱,這就要求所使用的塑料耐更高的溫度。填充PA6一般能耐到150℃以上,玻纖增強(qiáng)PA6可耐到200℃,但對(duì)于功能集成,采用小型薄壁化設(shè)計(jì)的低壓電器產(chǎn)品,往往使用耐溫達(dá)到240℃的增強(qiáng)PA66產(chǎn)品。對(duì)于低壓電器中耐溫等級(jí)更高的小型結(jié)構(gòu)件,目前可供選擇的還有PA46,它可耐到280℃的高溫。
塑料的長(zhǎng)期使用溫度在UL認(rèn)證中用相對(duì)溫度指數(shù)(RTI值)表示,另一種較傳統(tǒng)的表示方法是半生命周期連續(xù)使用溫度(CUT),上述兩種表示方法都具有局限性。更科學(xué)的辦法應(yīng)是熱老化實(shí)際工作絕對(duì)值(ARO),它能更真實(shí)地反映塑料在受熱條件下的力學(xué)性能。
3)優(yōu)異的阻燃性能
上面介紹的幾種材料都是阻燃性材料。但由于環(huán)保要求,傳統(tǒng)鹵系阻燃劑的使用受到制約。環(huán)保概念提出的初期,無(wú)鹵阻燃劑的阻燃效果并不理想,一般只有V-2級(jí),近期許多大公司相繼開(kāi)發(fā)了可達(dá)到V-0級(jí)的無(wú)鹵阻燃劑。更先進(jìn)的辦法是在聚合過(guò)程中在大分子鏈上聯(lián)接起阻燃作用的成份。
材料的阻燃性能、電氣性能和耐熱性能之間是一種制約關(guān)系。同一種基材的材料,往往阻燃性好時(shí)電氣性能和耐熱性能都有所下降,因此開(kāi)發(fā)阻燃V-0級(jí)、CTI值大于550V,熱變形溫度大于280℃的材料是未來(lái)環(huán)保型工程塑料的發(fā)展方向。
目前低壓電器正朝著小型化、多功能、高電流方向發(fā)展,這就要求所使用的塑料材料強(qiáng)度更好、耐溫更高。國(guó)內(nèi)的俊爾等公司也在探討特種工程塑料的改性工作,如PA46、PPS、PEEK等,以便更好地為低壓電器制造商提供高性能的塑料材料。
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