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聚苯硫醚(PPS)是一种性能优异的特种工程塑料,它具有优异的热稳定性、阻燃性、耐化学药品性及良好的力学和电性能,在较高温度下还具有良好的尺寸稳定性。它是继聚酞胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸醋(PC)、改性聚苯醚(MPPO)、聚甲基丙烯酸丁二醋(PBT)之后的第六大工程塑料品种,广泛应用于化工、汽车、电气电子、机械、航空航天等领域。
PPS是一种综合性能良好的耐高温工程塑料,其性能介于PA和一些特种工程塑料之间,分子结构较简单,分子主链由苯环和硫原子交替排列构成,具有很高的稳定性,属于结晶性聚合物;主链中硫醚键的存在使其具有一定柔顺性,而苯环的存在又使分子链刚而硬。这些结构特点使得PPS一方面具有优异的热稳定性,350℃以下空气中长期稳定,400℃空气中短期稳定,可耐500℃高温而不分解;另一方面又有突出的耐化学药品性,其化学稳定性与PTFE相近,除了受氧化酸(浓硫酸、硝酸、王水等)侵蚀外,对其它化学药品都较稳定。PPS的阻燃性能也十分优异,氧指数达40%以上,而且经反复加工也不会丧失阻燃能力。PPS具有较高的刚性和抗蠕变性,优良的耐磨性和尺寸稳定性。但由于PPS相对分子质量低,脆性较大,缺口冲击强度较低,伸长率低,成型加工较困难,故作为工程塑料应用的大都是其改性品种。
在成型加工性能方面,高分子量的PPS具有较好的熔体弹性、染色性、强度和韧性,更容易挤出成型为片材或卷材,且获得的片材具有很好的热成型性能。热成型PPS的拉伸强度为60~70MPa,弯曲强度为60~65MPa。研究表明,热成型PPS在加工过程中仍能保持良好的拉伸、弯曲及冲击性能。3.1mm厚30%玻纤增强、阳模成型的PPS片材的弯曲弹性模量只比未成型片材低8%,拉伸弹性模量低了约25%。另外,PPS具有良好的印刷性和机械加工性能。
l PPS的热成型加工技术
热成型是将热塑性塑料片材加热至软化,在气体压力、液体压力或机械压力下,采用适当的模具或夹具而使其成为制品的一种成型方法,包括模压成型、真空成型、覆盖成型和回吸成型等方法。其生产工序如图1所示。
片(板)材挤出成型设备采用的螺杆直径为65~150mm,长径比为35~40。PPS热成型设备可采用分批进料式和连续进料式两种类型,一般分批进料式多用于生产大型制品,采用的原料大多为不易成卷的厚型片材(板)材。连续进料式多用于生产薄壁小型制品,可以用卷材,也可采用片材挤出机直接供料。PPS热成型模具可采用铝材模具,其模具成本要比传统注塑成型所使用的不锈钢等材料的模具成本低很多。
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