一、材料簡介
通常,商業(yè)上提供的PPO材料一般都混入了其它熱塑型材料例如PS、PA等。這些混合材料一般仍稱之為PPO?;旌闲蚉PO比純凈的材料有好得多的加工特性。特性的變化依賴于混合物如PPO和PS的比率。
PPO塑料一般呈土黃色粉末狀。常用的是由二甲基苯酚合成的聚苯醚,具有優(yōu)良的綜合性能,最大特點是在長期負(fù)荷下,具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和突出的電絕緣性,使用溫度范圍廣,可在-127~121℃范圍內(nèi)長期使用。具有優(yōu)良的耐水、耐蒸汽性能,制品具較高的拉伸強度和抗沖強度,抗蠕變性也好。此外,有較好的耐磨性和電性能。
應(yīng)用范圍
聚苯醚是本世紀(jì)60年代發(fā)展起來的高強度工程塑料,它有很高的機械強度和抗蠕變性能;電性能優(yōu)異,耐高溫于120℃,且在很寬的溫度范圍內(nèi),尺寸穩(wěn)定,機械性能和電性能變化很?。晃鼭窈苄?,耐水蒸汽蒸煮。廣泛用在電子、電器部件、醫(yī)療器具、照相機和辦公器具等方面
二、物理性質(zhì)
1、為白色顆粒。綜合性能良好,可在120度蒸汽中使用,電絕緣性好,吸水小,但有應(yīng)力開裂傾向。改性聚苯醚可消除應(yīng)力開裂。
2、有突出的電絕緣性和耐水性優(yōu)異,尺寸穩(wěn)定性好。其介電性能居塑料的首位。
3、MPPO為PPO與HIPS共混制得的改性材料,目前市面上的材料均為此種材料。
4、有較高的耐熱性,玻璃化溫度211度,熔點268度,加熱至330度有分解傾向,PPO的含量越高其耐熱性越好,熱變形溫度可達(dá)190度。
5、阻燃性良好,具有自熄性,與HIPS混合后具有中等可燃性。質(zhì)輕,無毒可用于食品和藥物行業(yè)。耐旋光性差,長時間在陽光下使用會變色。
6、可以與ABS,HDPE,PPS,PA,HIPS、玻璃纖維等進行共混改性處理。
三、材料性能
A、PPO塑膠原料無毒、透明、相對密度小,具有優(yōu)良的機械強度、耐應(yīng)力松弛、耐蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩(wěn)定性。
B、在很寬溫度、頻變范圍內(nèi)電性能好,不水解、成型收縮率小,難燃有自熄性,耐無機酸、堿、耐芳香烴、鹵代烴、油類等性能差,易溶脹或應(yīng)力開裂。
C、它具有剛性大、耐熱性高、難燃、強度較高電性能優(yōu)良等優(yōu)點。
D、聚本醚還具有耐磨、無毒、耐污染等優(yōu)點。
E、PPO塑膠原料的介電常數(shù)和介電損耗在工程塑料中是最小的品種之一,幾乎不受溫度、濕度的影響,可用于低、中、高頻電場領(lǐng)域。
F、PPO的負(fù)荷變形溫度可達(dá)190℃以上,脆化溫度為-170℃。
G、主要缺點是熔融流動性差,加工成型困難。
四、成型性能
1.非結(jié)晶料,吸濕小。
2.流動性差,為類似牛頓流體,粘度對溫度比較敏感,制品厚度一般在0.8毫米以上。極易分解,分解時產(chǎn)生腐蝕氣體。宜嚴(yán)格控制成型溫度,模具應(yīng)加熱,澆注系統(tǒng)對料流阻力應(yīng)小。
3、聚苯醚的吸水率很低0.06%左右,但微量的水分會導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)銀絲等不光滑現(xiàn)象,最好是作干燥處理,溫度不可高出150度,否則顏色會變化。
4、聚苯醚的成型溫度為280-330度,改性聚苯醚的成型溫度為260-285度。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
1、適于制作耐熱件、絕緣件、減磨耐磨件、傳動件、醫(yī)療及電子零件。
2、可作較高溫度下使用的齒輪、風(fēng)葉、閥等零件,可代替不銹鋼使用。
3、可制作螺絲、緊固件及連接件。
4、電機、轉(zhuǎn)子、機殼、變壓器的電器零件。
5、PPO和MPPO 主要用于電子電器、汽車、家用電器、辦公室設(shè)備和工業(yè)機械等方面,利用MPPO耐熱性、耐沖擊性、尺寸穩(wěn)定性、耐擦傷、耐剝落。
6、可涂性和電氣性能,用于做汽車儀表板、散熱器格子、揚聲器格柵、控制臺、保險盒、繼電器箱、連接器、輪罩。
7、電子電器工業(yè)上廣泛用于制造連接器、線圈繞線軸、機械部件護罩、開關(guān)繼電器、調(diào)諧設(shè)備、大型電子顯示器、可變電容器、蓄電池配件、話筒等零部件。
8、家用電器上用于電視機、攝影機、錄象帶、錄音機、空調(diào)機、加溫器、電飯煲等零部件??勺鲝?fù)印機、計算機系統(tǒng),打印機、傳真機等外裝件和組件。
9、另外可做照相機、計時器、水泵、鼓風(fēng)機的外殼和零部件、無聲齒輪、管道、閥體、外科手術(shù)器具、消毒器等醫(yī)療器具零部件。
10、大型吹塑成型可做汽車大型部件如阻流板、保險杠、低發(fā)泡成型適宜制作高剛性、尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良吸音性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型制品,如各種機器外殼、底座、內(nèi)部支架、設(shè)計自由度大,制品輕量化。
六、注塑工藝
l) 非結(jié)晶料、吸濕小,PPO的吸水率很低,但水分會使制品表面出現(xiàn)銀絲、氣泡等缺陷,為此,可將原料置于80~1OOC的烘箱申,干燥1-2h后使用。
2)PPO的分子鍵剛性大,玻璃化轉(zhuǎn)化溫度高,不易取向,但強迫取向后很難松弛。所以制品內(nèi)殘余內(nèi)應(yīng)力較高,一般要經(jīng)過后處理。
3)PPO為無定型材料,在熔融狀態(tài)下的流變性接近于牛頓流體,但隨溫度的升高偏離牛頓流體的程度越大。
4)PPO熔體的粘度大,因此加工時應(yīng)提高溫度,并適當(dāng)提高注射壓力,以提高充模能力。
5)PPO的回料可重復(fù)使用,一般重復(fù)使用3次,其性能沒有明顯降低。
6)對PPO熔體宜采用螺桿式注塑機成型,噴嘴采用直通式為佳,孔徑為3-6mm
7)在PPO注塑成型時,宜采取高壓、高速注射,保壓及冷卻時間不能太長。
8)模具的主流道宜采用較大的錐度或采用拉料鉤,澆道以短粗為好。
9)澆口宜采用直接式、扇形或扁平形,采用針狀澆口時直徑應(yīng)適當(dāng)加大,對于長澆道可采用熱流道結(jié)構(gòu)。
10)PPO的成型收縮率較小,一般為0.2%一0.7%,因而制品尺寸穩(wěn)定性能優(yōu)良。
11)流動性差,為類似牛頓流體,粘度對溫度比較敏感,制品厚度一般在0.8毫米以上。極易分解,分解時產(chǎn)生腐蝕氣體。宜嚴(yán)格控制成型溫度,模具應(yīng)加熱,澆注系統(tǒng)對料流阻力應(yīng)小。
12)聚苯醚的吸水率很低0.06%左右,但微量的水分會導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)銀絲等不光滑現(xiàn)象,最好是作干燥處理,溫度不可高出150度,否則顏色會變化。
13)聚苯醚的成型溫度為280-330度,改性聚苯醚的成型溫度為260-285度。 PPO塑膠原料注塑工藝熔料溫度:270-290℃
七、PPO改性
未經(jīng)改性的聚苯醚(PPO)樹脂具有良好的力學(xué)性能、電性能、耐熱性、阻燃性以及化學(xué)穩(wěn)定性等,但是它的耐溶劑性差、制品容易發(fā)生應(yīng)力開裂、缺口沖擊強度低,另外它存在一個致命的弱點——熔體粘度高,加工成型性極差,純PPO樹脂不能采用注射方法成型,這樣大大限制了它的應(yīng)用。
為了克服這些缺點,或賦予其新的性能,人們對PPO進行了多種改性。其方法有化學(xué)(共聚、嵌段、接枝和網(wǎng)化等)和物理(共混、填充、增強和微發(fā)泡等)改性兩種。
化學(xué)改性主要包括:
(1) 對PPO的結(jié)構(gòu)進行改性,如用溴化、磷酸酯化、磺酰化、羧基化等來提高PPO的溶解性和透氣性以用于膜材料,或是賦予PPO的阻燃性而用于阻燃材料;
(2) PPO的主鏈或端基與帶官能團的小分子進行反應(yīng),賦予PPO一定的極性和反應(yīng)活性,用于PPO合金的增容劑;
(3) PPO與其他高分子或小分子通過嵌段或接枝共聚獲得新材料或用作PPO合金的增容劑;
聚苯醚的物理改性中研究最為活躍的是PPO的合金化,主要包括:
(1)利用PPO與聚苯乙烯(PS)在寬廣組成范圍內(nèi)的相容性與各種帶苯乙烯單元的聚合物共混來制備PPO/PS型合金,即第一代PPO合金;
(2)通過與其它工程塑料,如聚酰胺(PA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)等共混制備高性能的PPO合金,即第二代PPO合金。
另外,可以按組分間的相容性將聚苯醚合金分為:
(1)相容體系,主要是指PPO/PS;
(2)非相容體系,包括PPO/PA、PPO/PBT、PPO/PET、PPO/聚四氟乙烯(PTFE)、PPO/聚烯烴(PO)等;
(3)部分相容體系,包括PPO/聚碳酸酯(PC)、PPO/PPS,PPO/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS),PPO/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、PPO/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PPO/苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)等。
PPO工程塑料在國外雖已進入成熟而穩(wěn)定的發(fā)展階段,但今后幾年內(nèi),全球MPPO的需求量將仍然會以7%~10%的年平均增加速度發(fā)展。未來十年,國內(nèi)PPO將進入市場需求高速增加階段,企業(yè)將會獲得重大發(fā)展機遇。
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