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聚苯硫醚的加工特性

發布時間:2015-08-31 16:49:50     編輯:Admin

聚苯硫醚為結晶性聚合物,但根據樹脂結構與品種不同,其結晶度有些差異,如線型聚苯硫醚的結晶度較高,其最大結晶度可達70%。聚苯硫醚結晶度的高低將直接影響製品的物理、力學性能,其成型收縮率、衝擊強度、熱變形溫度、表麵硬度、耐蠕變性、耐熱水性及耐候性等特性也要受結晶度的影響,如結晶度增大,可導致聚合物及製品熱變形溫度提高、剛性增加,高溫狀態下,拉伸強度和彎曲強度都將增加;衝擊強度下降;耐蠕變性及尺寸穩定性增加;製品表麵光澤增加;表麵硬度增大;收縮率增加;線性熱膨脹係數降低等。控製聚苯硫醚的結晶度可使製品

尺寸的再現性變好,消除凹陷翹曲現象,提高衝擊強度和超聲波焊接性。由於聚苯硫醚的結晶度隨成型時的冷卻溫度及速率而變,當模具溫度在其結晶溫度T(130℃)附近時,其結晶度將迅速提高(見圖4-1),因此在各種聚苯硫醚製品成型時,可根據製品的要求通過控製模具溫度來控製聚苯硫醚製品的結晶度,這也是使用聚苯硫醚的優點之一。此外,聚苯硫醚的玻璃化轉變溫度T在90℃附近,因此模具溫度應避免在80~100℃之間,以利獲得優良性能的製件。

 

圖4-1 模具溫度對聚苯硫醚結晶度的影響

製品加工中,還可根據需要和條件在製品成型後,對製品進行退火處理,消除內部殘留應力,提高製品強度及尺寸穩定性。但由於退火處理將導致製品出現再結晶的問題,因而其尺寸也會隨結晶的生成而收縮,這是樣品設計時需要考慮的。

二、成型收縮

聚苯硫醚為結晶性塑料,隨結晶度增大,收縮率增加,而結晶度又隨模具溫度增加而增大,因此,收縮率就隨模具溫度增加而增加。通常,聚苯硫醚的收縮率都較小,但流動的垂直方向收縮率比流動方向大2~4倍,見表4-2。此外,產品厚度、形狀、注射速率也會對製品收縮率產生影響。通常,產品厚度應均勻,壁厚不宜超過7~10mm,否則應選用聚苯硫醚厚壁成型品種。同時還應考慮退火對製品尺寸變化的影響。

表4-2 模具溫度對PPS成型收縮的影響

方向

成型收縮cm/cm

流動方向

1/1000(低溫)~3/1000(高溫)

流動垂直方向

4/1000(低溫)~8/1000(高溫)

 

三、流動性

聚苯硫醚的成型溫度較寬,流動性好,但隨聚苯硫醚粒料品種、規格不同,其加工流動性有較大差異,如線型聚苯硫醚較支化交聯型有高的流動性;隨溫度增加,物料流動性增加。但若溫度過高或物料停留時間過長,物料將發生部分氧化交聯,導致流動性降低。通常,影響流動性的因素主要有聚苯硫醚樹脂分子量、樹脂類型(支化或線型)、增強填料種類及含量、物料及模具溫度、澆口尺寸和注射壓力等。聚苯硫醚流動性與注射壓力及機筒溫度的關係曲線見圖4-2。

 

圖4-2 聚苯硫醚流動性能與注射壓力及機筒溫度的關係曲線
注射壓力60MPa;2注射壓力100MPa;3注射壓力140MPa

 

四、熱穩定性

聚苯硫醚在高溫下會發生部分氧化交聯反應,特別是支化交聯型樹脂,若在機筒內停留時間過長,可導致物料流動性降低,色澤變深,對製品物性造成一定程度影響。

此外,由於聚苯硫醚對金屬有較強的黏附性,為防止物料在機筒內固化交聯,當注射完畢後,應及時清洗機筒及螺杆。

五、吸水性

聚苯硫醚的吸水性較低,但加工前,還是應對物料進行預幹燥,條件為120~150℃,烘3~5h。

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