嘉峪检测网 2021-12-06 13:33
导读:本文主要介绍了五类耐高温工程塑料:PPO,PPS,PSF,PASF,PAR的性能与优缺点。
塑料耐高温性能的好坏与塑料的化学成分和分子结构有关,并不是工程塑料都耐高温。耐高温工程塑料本身都有一个特殊结构,从而在高温条件下,仍能保持很高的力学性能。一般有如下几类:聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚芳砜(PASF)、聚芳酯(PAR)等。它们的结构中都有一个高刚性的苯环,同时又具有难氧化的氧基,硫基,砜基,这种组合赋予它们耐高温性和高刚性。
聚苯醚(PPO)
PPO是一种琥珀色透明材料,密度与水相近,为1.06g/cm3。
1. 燃烧特征
难燃,离火后熄灭,火焰呈浓浓黑烟,塑料熔融时发出花果臭。
2. 优点
具有热塑料性塑料中最高的玻璃化转变温度210℃,因此其耐高温性能非常高;
具有高温下沸水蒸煮的能力,不变形,不分解;
硬而韧,抗蠕变性能高,表面硬度比PA、POM、PC高,蠕变性比这三种材料低;
在较低的温度(-135℃)下仍具有很好的延伸性;
尺寸稳定;
可以金属化处理,即可以电镀或真空镀膜;
介电性能优良,在很宽的频率、温度、湿度下都能保持恒定。
3. 缺点
在有机溶剂的情况下会出现应力开裂;
不耐气候,易受阳光的照射变色;
流动性差,难加工。
4. 用途
PPO最适用于在潮湿而有载荷的情况下,既需要优良的介电性能,又要有较高的力学性能,并且尺寸稳定的场合:如调谐片、微波绝缘等。水处理设备,水蒸馏设备,水泵的零件,耐蒸煮器材如医疗器械、食品材料,高刚度、高强度的电器外壳及其它零件,它是比PC更高级的外壳材料。
5. 注塑性能
PPO是结晶性塑料,有明显的熔点,217℃时熔化,但它的黏度大,难以有效流动,360℃时就分解;一般加工温度为280~340℃;PPO吸水,在有水分的情况下能引起分解,需要烘干,可以在140℃烘干2~4小时。
聚苯硫醚(PPS)
PPS的本色是白色,它结晶度高,硬而脆,热稳定性优良,可呈热固性塑料的耐高温性特征。纯净的PPS不能注塑,因为它黏度太大,不易流动,注塑用的PPS都经过改性,加过很多填料和改性剂,也就是说注塑用的PPS是改性PPS。
1. 燃烧特征
不燃,离火后熄灭。但相互敲打时,发出金属般的“叮当”声。
2. 优点
在较高的温度下,能耐任何溶剂的腐蚀;
抗蠕变性能高,其它力学性能也比较高;
在高温下,也能保持它的力学性能和尺寸;
介电性能优良,在很宽的频率、温度、湿度下,都能保持恒定。
3. 缺点
PPS流动性差,难加工。
4. 用途
PPS最适用于在高温、潮湿而有载荷的情况下,做隔热、防腐和绝缘材料。
5. 注塑性能
PPS是结晶性塑料,有明显的熔点,280℃时熔化,但它的黏度大,难以有效流动,400℃时就分解;一般加工温度为300~340℃;PPO吸水,在有水分的情况下能引起分解,需要烘干,可以在140℃烘干2-4小时即可。
聚砜(PSF)
PSF是一种微带琥珀色透明材料(也有的PSF是象牙色的不透明材料),密度中等,为1.24g/cm3。
1. 燃烧特征
难燃,离火后熄灭,火焰呈黄褐色,塑料燃烧熔融而同时发出橡胶的焦味。
2. 优点
具有突出的耐高温和耐低温性能;
在150℃时仍能保持力学强度的80%,在-100℃时也能保持力学强度的75%;
有突出的抗蠕变性能,这使它各种力学强度保持得持久;
具有突出的高温介电性能,在190℃高温下,在水中、湿气中仍能保持介电性能;
具有突出的耐幅射能力;
可以金属化处理,即可以电镀或真空镀膜。
3. 缺点
PSF不会发生水解,但在高温及载荷的情况下,水会促使它出现应力开裂;
流动性差,难加工。
4. 用途
PSF最适用于制造具有精密公差,刚性、热稳定性及电绝缘性能良好的电气和电子元件;制造需要具备热性能、耐化学性、持久性、刚性之零件;PSF在低温下不易水解,也可以用来制造低温水处理设备的零件,水泵的零件,水阀,洗衣机配件,它是比PC更高级的高刚性的外壳材料。
5. 注塑性能
PSF的注塑温度高达280~320℃,改性PSF与PC注塑条件类似;烘料温度与PC类似。
聚芳酯(PAR)
PAR是一种透明材料。
1. 燃烧特征
能燃,离火后自熄。燃烧时能产生少量无毒烟雾。代表牌号为U-100。
2. 优点
未经玻纤增强即有优良的耐热性;
不加阻燃剂就能自熄,燃烧时产生大量烟雾,但无毒,符合安全规格;
热胀系数小,蠕变量小,吸湿性小;
耐酸和油类。
3. 缺点
不耐碱和有机溶剂。
4. 用途
适合做家用电器。
5. 注塑性能
加工前必须干燥,干燥条件是在100~120℃的温度下,干燥4-6小时,注塑成型温度为330℃-350℃。
聚芳砜(PASF)
PASF可用作耐高温工程材料,当加入聚四氟乙烯、石墨等填充料时,很适于用作高温、高负荷的轴承材料。还可用于制机械零件、开关、线圈、电缆、配线板等绝缘材料以及用作胶粘剂、浸渍剂、涂料、薄膜等。
1. 燃烧特征
能自熄。
2. 优点
耐热性比双酚A型PSF高得多,热变形温度和连续使用要比PSF高100℃左右。机械强度与PSF相仿。
3. 缺点
流动性差,难加工。
4. 用途
做超耐高温材料使用。
5. 注塑性能
PASF加工温度为320~410℃;它吸湿性较大,易吸水,在加工前必须进行干燥,干燥条件为:260℃烘干2~4小时。
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