PPS材料性能

塑件塑料

PPS聚苯撑硫

Polyphenylene Sulphide

1、 通称：聚苯撑硫．

2、 缩写：PPS

3、 别名：（香港工业用俗称雷腾）硫化聚合物（Sulphidepolymer）

4、 供应商： 5、商品名称/注册商标：

Bayer Tedur

CibaGeigy Craston

General Electric Plastics Supcc

Hocchst Cclancsc Fortron

PhillipsChemicals Ryton

6、物料性质：

PPS是一种结晶热塑性塑料，以似苯撑（paraphenylcnc）组合为基，联合硫原子．质地易碎；加入填料后可大大改良物料的性质（如冲击强度、抗电弧及抗漏电痕迹）．市面上的PPS多数已混合玻璃纤维（如40％或矿物填料/玻璃纤维混合物）．这些PPS合成物有良好的机械及绝缘性质，可抗潮湿、化学品及高温（连续使用温度达240℃），本身已具防火性能，质地坚固（可比美铝质），抵抗蠕变，尺寸稳定性高，注塑复杂精密的制品亦毫无困难，在高温下仍能保持性质不变．因为其结构排列整齐、结晶度高（最多为65％），故制品可在短期内完成．

另外，PPS是不易燃物料，氧指标高（例如47，与PVC一样），GFPBT的氧指标为20，GFPA为28．其缺口冲击强度（增强GF级）与PBT差不多，但比PPO及PC低．目前有较高份子量的PPS（如Ryton A-100）发售，有更佳的物理性质（相较于原装PPS）及抗断裂性（例如注入厚壁部位时）．

7、流动性：

PPS乃容易流动的物料（较PPC或PPO易，与PP差不多），有3至4的熔流指数（MFR）.在熔点以上（约282℃）时，熔胶会变成流体．所采用的浇口直径为0.25毫米，可塑造出很薄的制品．

流动数据：

粘度（Nsmˉ²） 物料

在1000sˉ¹剪切率下： 一般用途R4：含40％玻璃 电子级R10含玻璃及矿物 300℃ 234 200

320℃ 185 145

340℃ 145 105

360℃ 115 76

在320℃下：

100sˉ¹ 522 328

1000sˉ¹ 185 145

10000sˉ¹ 65 64

100000sˉ¹ 23 28

8、收缩性：

收缩量可以很少（0.2％），但其于PPS通常填入玻璃纤维，故收缩量并无规律，厚件比薄件收缩得更多．在脆化温度（190℃）以上的模具温度会有额外收缩量；低模具温度（90℃）则不会出现此情况，不过，在大多数情况下，这些塑后收缩是很难察觉到的，而且热 模具（135℃）是绝无塑后收缩的．

9、可抵抗以下物质：

塑件塑料

在200℃以下不溶于任何已知的溶剂．其抗化池能力仅次于PTFE．加外，可抵抗油、汽油、清洁剂、大多数的酸和碱、碳甲及氯化碳氲．在高温下除可抵抗化学品外，亦可抗水解，且尺寸稳定性良好．即使在200℃以上，物料性质仍可维持不变．在室温下，含40％GF的PPS比ABS更加坚硬．

10、不能抵抗以下物质：

热浓氧化酸（如硫酸）、某些胺（amines）、苯醛（benzaldchyde）、氮甲烷（niromethane）及一些卤化（halogenated）混合物．

11、塑料测试或鉴定法：

未增强的PPS密度为1.4gcmˉ³,帮会迅速沉于水，而慢慢沉于饱和的氯化镁溶液（密度为

1.34）．制品主要以填充物料制成，因为密度较高；含40％GF的PPS密度为1.6gcmˉ³.纤维含量可达45％．一并使用矿物填料及玻璃纤维时，总填料量更可达65％（以重量计）．

12、着色：

底色为深褐钯，故染色范围有限．PPS制品可在一些恶劣的情况下使用（例如高温），而这些情况亦制到颜色的范围．

13、塑料及制品的处理：

吸水量少（0.05％，但矿物填料级的吸水量或会增加．尽管如此，加热有香于加工，故应烘干所有物料．最好用抽湿干燥机（温度可达175℃）以150℃烘3小时――普通焗炉甚至须要6小时．退火（通常以225℃烘２至4小时）可以达到最佳的尺寸稳定性、遇热稳定性、坚固性、结晶程度及260℃以上的热变形温度（HDT）．

以一般情况而言，热模具（135℃以上）已可产生足够的结晶程度及上佳的表面．但如不要求制品定要耐热和稳定，便可采用冻模具（30-90℃）．此类（低结晶度）制品的HDT可能只有230℃．部件的表面或者较差，但比（高结晶度）制品更为刚韧耐用．可以150℃把矿物填料级烘干3小时．

14、模具及浇口设计：

模具温度应为135℃．若熔胶温度为320℃，那么，每注一克料最多便须消耗385焦耳的热量．比热为2080j/kgK.

由于填充聚合物有磨损的问题，太选择钢材时要特别小心：应选用含铬（chromium）/钽（molybdenum）/钒（vanadium）量高的碳钢．模具表面必须打磨平滑及经热处理加硬，才可造出平滑的制品表面，并使模具更加耐用．常用的防腐蚀方法乃镀上保护物质，如硬铬（hardchrome）.模具可以用电加热（至140℃），通常会用盒式加热器，每公斤重量可用0.5kw．

进料系统必须将纤维定向性所引致的焊接及翘曲可能性减至最你．所以最宜采用模模形及薄膜浇口．由于PPS没有其它热塑性塑料的过份饱压问题，故无须使用平衡流道系统；热流道的效果也不错．另处，PPS的收缩量少，故注口、模腔及模芯必须有足够的拔模斜角及打磨．

15、流径：胶壁厚度比例：

完全视乎等级、熔胶及模具温度而定，可达150：1（若壁厚1毫米以上），若可以用另一种物料（如PA66）填充模具，即使PPS须较高的填充压力，仍可使用．

16、投影面积：

如果锁模力不足，便会产生毛边，制品表面差劣．厚件制品（3毫米以上）应有2tsi(31MNmˉ²);薄件制品应有3tsi(47MNmˉ²)．

17、射料缸装备：

射咀应配备关闭阀，以免物料溢出．开入式射咀（温度控制得宜）必须连同减压装置及冷料并使用，周期时间要短而一致才可被接受．螺丝应装配回流阀．由于熔胶有磨擦力，故必须定期维修料缸装备．

塑件塑料

18、螺丝垫料（srewcushion）:3毫米

19、射料量：

20、熔胶温度：

50至85％．

由300至360℃不等，以320℃为佳．若某一等级的熔胶温度提升，粘度就会骤降，但不会对强度性质构成太大的影响．切勿超过370℃，否则会产生刺激性气体．

21、机筒滞留时间：

以高温加工时，必须确保物料在机筒内流动．但在305到320℃的平均模塑温度下是容许有短暂滞留的．

22、温度调值：

只有对于溶流的要求十分严谨时才可使用高溶胶温度，譬如，360℃比315℃的溶流多50％模具温度不应在90至135℃之间，如超过此范围，即使冷却程度有轻微的差别亦会使结晶程度（以及物质）大大不同．高模具温度可塑帛制出最高硬度（翘曲模数）；低模具温度则使制品表面粗糙，有最大的冲击、弯曲及拉伸强度．135℃以上（甚至高达260℃）的温度可以令制品的尺寸稳定．若以低温模塑，仍然可保尺寸稳定，只要不超过此温度加热制品（因为结晶体会起变化）．

23、温度调值：℃

地区编号 位置 高结晶度由－至－ 低结晶度由－至－

1 机筒后方（料斗附近） 280-300 280-300

2 机筒 290-310 290-310

3 中间 300-330 300-330

4 机筒前方 315-360 315-360

5 射咀 305-340 305-340

模具 135-160 30-80

24、射料速度：

极度高速会使制品燃烧．遇此情况应改善排气系统及减低速度．切勿超过50000sˉ¹(例数秒)的剪切率．

25、射压：

注塑机在首阶段所付出的压力最高可达1500bar 150MNmˉ² 21800psi;而在次阶段则可达1000bar 100MNmˉ² 14500psi．所用的压力应足以阻止毛边出现．

26、螺丝转动速度（rpm）:

越低越好（100rpm以下）以免纤维降质．

27、背压：

最高为50 bar 5MNmˉ² 725psi．实际上只须少量（甚至无须）背压，故越低越好，与射料量一致．

28、停机：

若要长期停机，应空置机筒，把螺丝留在推前位置，停止加热．可用挤压级HDPE清洗机筒．

29、再加工：

将翻磨的物料贮存于密封的容器内，可免潮湿或污染．翻磨料必须烘干，使用量越少越好（最多为30％）．许多聚合物会在PPS的熔胶温度下降质．应在使用PPS前后用流动性慢（低MFR）的HDPE清理．

30、塑件修饰：

浇口很易折断，尤其是附近有预早安排的缺口，可令进料容易拆除；或可用热切方法，只要整组设备可达到及维持于所须的高温．除了下班及矿物填料级外（因为塑胶成份少），其它制品可用超声波焊接塑件．

塑件塑料

31、典型制品：

由于物料可耐高温而不变形，故适宜制造接驳器、电极板、插座、线圈模、线轴及机电器、抗电弧级可制造机电器底部、汽车外壳、灯架及电器开关掣、于气车制造业来说，PPS可替代金属品，造成化油器零件、点火板、电灯插座及加热系统的流动控制阀．因为石英卤素灯的用途日渐普遍，制品可达200℃以上――在这方面，PPS已取替陶器，在其它方面也可代替金属，例如制造散气控制阀时，3种PPS料已可取代14种钢质料，并且是以超声波焊接的．PPS适用于气车制造业的原因是：可抗高温及高热、有适当的机械性质、模塑精确、尺寸稳定、抗化学品．此外，由于街灯反射器须要抗热、高度光滑、精确及有足够的冲击强度，所以亦用PPS制造．还有用于PH测量器制品（不锈钢只可维持两个月，PPS在三年后仍有效）．

目前，新出的PPS有较高份子量，可免龟裂、而这问题会民生在某此旧款的PPS（指厚件而言），或壁厚剧变的制品身上．

常见的新等级为RytonA10，虽然较贵，但延伸性质较佳（由1％增至21％），冲击强度也递增，不过，结晶时间较长，生产量自然少．PPS亦用作密封式（encapsulation）混合物，以取替环氧权脂，制造密封式电晶体及贮电箱等．

32、PPS的主要性能

耐热性能优异：其熔点超过280℃，热变形温度超过260℃，长期使用温度为220-240℃。在空气中于700℃降解在1000℃惰性气体仍保持40%的重量，短期耐热性和长期连续使用的热稳定性均优于目前所有的工程塑料。经特殊改性的品种，热变形温度可达350℃以上。

自身具有阻燃性：聚苯硫醚阻燃性可达到UL94-0级，氧指数(LOI)>57%。 聚苯硫醚自身的化学结构使其具有良好的难燃烧性能，无需加入阻燃剂。

机械性能好：其刚性极强，表面硬度高，洛氏硬度>100HR,拉伸强度>170 MPa ，弯曲强度>220MPa，缺口冲击强度〉16 MPa，弯曲模量>3.5×104，并具有优异的耐蠕变性和耐疲劳性。

耐化学药物性能优异：目前尚未发现可在200℃以下溶解聚苯硫醚的溶剂，对无机酸、碱和盐类的抵抗性极强。

尺寸稳定性好：成型收缩率很低，小于0.0025%，吸收率小于0.05%，线性热膨胀系数也小。在高温、高湿条件下仍表现出良好的尺寸稳定性。故在机械、化工、仪器、仪表和航空、航天、舰船等各个方面都具有广泛用途。

电性能优：聚苯硫醚在高温、高湿、高频条件下仍具有优良的电性能，其体积电阻率为1×1016Ω.cm，表面电阻率为1×1015Ω，电气强度>18KV/mm.

耐磨性突出：通过填充氟树脂和碳纤维等润滑剂，可大幅度提高其耐磨性，摩擦系数在0.01-0.02。

耐幅射：耐幅射达到Gy 1×108，是其它工程塑料无法比拟的新材料，是电子、电气、机械、仪器、航空、航天、军事等领域特别是原子弹、中子弹耐辐射唯一理想的优良材料。

加工性能好：PPS树脂的熔体粘度低，流动性好，极易与玻纤润湿接触，因此填充填料容易，用其制备的玻纤或无机填料增强注塑级粒料，具有极高抗伸缩性，抗冲击性，抗弯曲及延展性。在其熔点以上可以统一成形。

与金属和非金属粘接性能好：PPS特别对玻璃、铝、钛、不锈钢等具有非常高的粘结强度，附着力达到1级。对玻璃的粘结性能好，极宜作化工设备的衬里。

33、PPS的主要应用范围

电子电气：微型电子元件封装、连接器、接线器、插座、线圈骨架、微调电容器，保险器基座。 机械仪表：泵壳、泵轮、瓦、齿轮、滑轮、万向头、密封垫，法兰盘、计数器、水准仪、流量计部件。

汽车领域：温度传感器、汽化器、进化器、汽化泵、坐椅基座，水箱水室。

塑件塑料

家用电器：电风扇、微波炉支架，干衣机、咖啡煲、电饭煲、热风筒、烫发器、空调压缩机。 军事领域：制作歼击机、导弹垂直尾翼，导弹燃烧室，航空、航天、飞行器接插件、线圈骨架、仪表盘诸多部件，特别是隐形战斗机、轰炸机主要部件。核潜艇耐核幅射零件部分，枪支、头盔，军用帐篷、器皿、宇航员用品，军舰、潜艇耐腐蚀、耐磨零部件，美国研制的新型战车(正在生产阶段)和英国研制的塑料坦克(在实验阶段)等等…。

纤维、薄膜：用PPS纤维与其它合成纤维混纺，可制作高性能工业滤布，耐辐射的宇航用布。PPS薄膜是最好的达到F级的绝缘材料，可制作电容器、阻抗电子元件，扁平线圈骨架、电线包覆物、掩盖物、汽化器隔膜，热敏印刷材料、柔软磁盘，电子摄影用感光带等。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3c5j.html