Nhựa PPS Polyphenylene Sulfide

PPS (Polyphenylene Sulfide) là một loại polymer kỹ thuật nhiệt dẻo kết tinh, hiệu suất cao với các đặc tính toàn diện vượt trội:
Khả năng chịu nhiệt tuyệt vời: Nhiệt độ sử dụng lâu dài có thể vượt quá 220°C và điện trở ngắn hạn có thể đạt trên 260°C. Nó có nhiệt độ biến dạng nhiệt cao (HDT) và khả năng chống cháy tốt, đạt xếp hạng UL94 V-0.
Khả năng kháng hóa chất vượt trội: Ngoại trừ các axit oxy hóa mạnh (ví dụ: axit sulfuric đậm đặc, axit nitric đậm đặc), PPS chống lại hầu hết các axit, bazơ, muối, dung môi hữu cơ và dầu và hầu như không hòa tan trong bất kỳ dung môi nào dưới 200°C.
Tính chất cơ học tốt: Độ cứng và độ cứng cao, có khả năng chống rão và chống mỏi tuyệt vời.
Độ ổn định kích thước vượt trội: Độ co ngót của khuôn cực thấp và khả năng hấp thụ nước gần như bằng 0, duy trì kích thước chính xác ngay cả trong môi trường nhiệt độ cao, độ ẩm cao.
Cách điện tuyệt vời: Hằng số điện môi thấp, tổn thất điện môi thấp và hiệu suất điện ổn định trong điều kiện tần số cao, nhiệt độ cao và độ ẩm cao.
Khả năng chống cháy vốn có: Đạt được mức độ chống cháy cao mà không cần thêm chất chống cháy.
Hạn chế nội tại: Nhựa PPS nguyên chất tương đối giòn, độ bền va đập thấp (đặc biệt là va đập) và độ dẻo dai kém. Màu sắc của nó thường là nâu sẫm hoặc đen nên khó tạo ra các sản phẩm có màu sáng. Độ nhớt nóng chảy thấp hạn chế khả năng xử lý, nhưng nó có khả năng thấm ướt tuyệt vời đối với các vật liệu gia cố như sợi thủy tinh, vì vậy nó thường được sử dụng làm vật liệu tổng hợp được gia cố hoặc làm đầy.

Hướng sửa đổi PPS chính
Để khắc phục những hạn chế của PPS thuần túy và mở rộng ứng dụng của nó, việc sửa đổi chủ yếu được thực hiện thông qua pha trộn, làm đầy, gia cố và hợp kim hóa:
Gia cố và sửa đổi điền:
Gia cố bằng sợi thủy tinh (GF): Phổ biến nhất, cải thiện đáng kể độ bền kéo, độ bền uốn, độ cứng và nhiệt độ biến dạng nhiệt.

Chất độn sợi carbon/khoáng chất (CF/chất độn vô cơ): Sợi carbon tăng cường đáng kể độ bền, độ cứng, khả năng chống mài mòn và hiệu suất dẫn điện/chống tĩnh điện. Các chất độn như canxi cacbonat, bột talc và titan dioxide chủ yếu giúp giảm chi phí, cải thiện độ ổn định kích thước và nâng cao chất lượng bề mặt.

Sửa đổi độ cứng:
Trộn với polyolefin (ví dụ: PP, PE), chất đàn hồi (ví dụ: SEBS, POE), nylons (PA), polysulfone (PSU) hoặc thêm các hạt đàn hồi, làm tăng đáng kể độ bền va đập và độ dẻo dai, khắc phục tình trạng giòn.

Sửa đổi hợp kim:
Hợp kim PPS/PA: Kết hợp khả năng chịu nhiệt và hóa chất PPS với độ bền PA, cải thiện quy trình xử lý cho các bộ phận có thành mỏng phức tạp.
Hợp kim PPS/PTFE: Việc bổ sung polytetrafluoroethylene giúp tăng cường đáng kể khả năng chống mài mòn, tự bôi trơn và chống ăn mòn, thích hợp cho các bộ phận bịt kín chống mài mòn.
Hợp kim PPS/PPO hoặc PPS/PSU: Cải thiện hơn nữa khả năng chịu nhiệt, ổn định kích thước và tính chất điện môi.

Sửa đổi chức năng:
Sửa đổi dẫn điện / chống tĩnh điện: Thêm sợi carbon, ống nano carbon, muội than dẫn điện, v.v., để cung cấp đặc tính dẫn điện hoặc chống tĩnh điện.
Sửa đổi độ dẫn nhiệt: Thêm boron nitride, alumina và các chất độn khác để tăng cường độ dẫn nhiệt.
Sửa đổi khả năng chống mài mòn: Ngoài PTFE, chất bôi trơn rắn như than chì hoặc molypden disulfide có thể làm giảm hệ số ma sát.

Xử lý và sửa đổi ngoại hình:
Cải thiện dòng chảy tan chảy và cửa sổ quá trình đúc.
Các phương pháp xử lý đặc biệt cho phép tạo màu nhẹ hoặc nhuộm để đáp ứng các yêu cầu về mặt thẩm mỹ.

Ứng dụng của PPS và Vật liệu được Sửa đổi của nó
Nhờ các đặc tính toàn diện, vật liệu tổng hợp PPS được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực đòi hỏi khắt khe:
Công nghiệp ô tô:
Khu vực động cơ: Khung cuộn dây đánh lửa, vỏ cảm biến, bộ phận kim phun, thân van tiết lưu, ống nạp của bộ tăng áp.
Hệ thống điện: Đầu nối, hộp cầu chì, rơle, giá đỡ chổi than động cơ.
Thân và khung xe: Ổ cắm đèn chống ăn mòn, vỏ ổ trục, vỏ máy bơm, v.v.

Điện tử & Điện (E&E):
Công nghệ gắn trên bề mặt (SMT): Đầu nối hàn nóng chảy lại nhiệt độ cao, khung cuộn dây, bộ mang IC, bộ phận chuyển mạch.
Chất mang chip, ổ cắm, vỏ linh kiện điện áp cao, tụ điện, v.v.
Thiết bị gia dụng: Các bộ phận tiếp xúc ở nhiệt độ cao trong bàn là, lò vi sóng, lò sưởi, có giá đỡ và vỏ.

Lĩnh vực công nghiệp:
Xử lý hóa học: Máy bơm, cánh quạt, van, đường ống, bộ lọc, mặt bích – các bộ phận chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn.
Thiết bị cơ khí: Bánh răng, vòng bi, ống lót, thanh trượt – các bộ phận kết cấu chịu mài mòn, tự bôi trơn, có độ chính xác cao.
Thiết bị môi trường: Các bộ phận chống ăn mòn dùng để xử lý nước thải và khí thải.

Hàng không vũ trụ và quân sự:
Các thành phần, vỏ và đầu nối có yêu cầu nghiêm ngặt về trọng lượng nhẹ, khả năng chịu nhiệt độ cao, khả năng chống cháy và chống ăn mòn.

Các lĩnh vực khác:
Thiết bị y tế (khử trùng ở nhiệt độ cao), máy móc thực phẩm (kháng hơi nước), dụng cụ chính xác, v.v.

Tóm tắt: PPS là một loại nhựa hiệu suất cao với khả năng chịu nhiệt, kháng hóa chất và ổn định là những ưu điểm cốt lõi của nó. Thông qua việc gia cố, làm cứng, hợp kim hóa có mục tiêu và các sửa đổi khác, các tính chất cơ học, khả năng xử lý và đặc tính chức năng của nó có thể được tối ưu hóa một cách có hệ thống, đáp ứng các yêu cầu của các lĩnh vực công nghiệp đòi hỏi khắt khe, từ bao bì điện tử nhiệt độ cao đến môi trường hóa học khắc nghiệt, các bộ phận ô tô chính xác và các bộ phận chống mài mòn tốc độ cao.