Свойства и параметры обработки литья полифенилентного эфира (PPO)

Свойства и параметры обработки литья полифенилентного эфира (PPO)

I. Основные свойства полифенилентного эфира (PPO)

Полифенилен-эфир (PPO), также известный как поли 2,6-диметил-1,4-фенилен-эфир, представляет собой высокопрочный инженерный пластик, который появился в 1960-х годах. Он сокращается в виде PPO или PPE, а также называется полидифениловым эфиром, полифениленоксидом или полифенилентным эфиром. Это термопластичная смола с низкой плотностью всего 1,06 г/смЧдесь. Он обладает превосходными комплексными свойствами, низким поглощением влаги и превосходными электрическими характеристиками, сопротивлением пар и размерной стабильности. Тем не менее, он обладает плохой расплатой, что затрудняет формирование. В инженерных приложениях используются различные модифицированные формы ППО.

1. Механические свойства

PPO демонстрирует превосходные механические свойства (см. Таблицу 1-1), с прочностью растяжения 80 МПа (при 23 ° C), превосходящей инженерные пластики, такие как поликарбонат, полиацетальный и ABS. Прочность и жесткость ППО только медленно снижаются с повышением температуры. После кипячения в воде в течение 7200 часов его прочность на растяжение, удлинение и прочность на воздействие не показывают значительного снижения. Значение ползучести PPO очень низкое, со значением ползучести всего 0,5% через 300 часов при нагрузке 14 МПа при 23 ° C; Кроме того, изменение значения ползучести также минимально при повышении температуры. Его можно непрерывно использовать в диапазоне температур от -160 до -150 ° C.

Механические свойства модифицированного полифенилентного эфира (PPO) близки к свойствам поликарбоната (ПК), с высокой прочностью растяжения, прочностью изгиба и прочностью удара. Он обладает большой жесткостью, превосходной сопротивлением ползучести и поддерживает высокую прочность в широком диапазоне температур, с минимальным воздействием влажности на его удар. В таблицах 1-2 и 1-3 перечислены некоторые свойства модифицированного полифенилентного эфира.

2. Тепловые свойства

Полифенилен -эфир (PPO) обладает высокой теплостойкостью, с температурой плавления выше 300 ° C, температурой разложения выше 350 ° C, температурой хрупкости -170 ° C, температурой теплостойчивости Мартина 160 ° C, температурой длительного использования 120 ° C и температурой перехода стекла 205 ° C. Теплопроводность составляет 0,192 Вт/(м · ° C), а усадка на формование составляет от 0,7% до 0,9%. Температура его теплового отклонения при нагрузке 1,82 МПа составляет 174 ° C, что превосходит другие термопластичные инженерные пластики, такие как поликарбонат, полиацетальные, полиамидные и ABS, и близок к терморетизированным пластмассам, таким как фенольные и ненасыщенные полиэфирные смолы.

Диапазон температуры плавления PPO широкий, максимальная температура плавления достигает 267 ° C. После того, как таяние охлаждается, он демонстрирует полностью аморфную структуру. Коэффициент линейного термического расширения PPO является относительно низким, при 5,2 × 10^-5/° C, что ближе к коэффициенту металлов по сравнению с другими пластмассами. PPO имеет высокую температуру тепла, и его реологические свойства расплава практически ньютоновские, что означает, что вязкость расплава не уменьшается с увеличением скорости сдвига. Это приводит к высокой вязкости и плохой поток, что требует очень высоких температур обработки (315 ° C), что может затруднить обработку или привести к чрезмерному потреблению энергии. PPO обладает хорошей задержкой пламени и самовыносимыми свойствами, и он не претерпевает химические изменения после воздействия воздуха при 150 ° C в течение 150 часов. Модифицированный PPO обладает немного более низкими тепловыми свойствами, чем PPO, но он имеет широкий диапазон температуры тепла.

3. Электрические свойства

Полифенилен -эфир (PPO) не содержит высокополярных групп в своей молекулярной структуре, что означает, что он не образует диполи. В результате его электрические свойства очень стабильны, поддерживая превосходную производительность в широком диапазоне температур и частот (см. Таблицу 1-4). Удельное сопротивление PPO настолько высокое, как и порядок 10^15 и по существу не зависит от влажности. Диэлектрическая постоянная и диэлектрическая потерь, тангенс, являются самыми низкими среди всех технических пластмасс и едва страдают температурой и частотой. Модифицированный полифенилен -эфир по -прежнему обладает превосходными электрическими свойствами.

4. Химическая устойчивость

Полифенилен -эфир (PPO) обладает превосходной устойчивостью к воде и, как правило, не зависит от водных химических веществ, таких как кислоты, основания, солевые растворы и моющие средства, будь то при комнатной температуре или пригревании. Однако у него плохое сопротивление растворителям; Галогенированные алифатические углеводороды и ароматические углеводороды могут привести к набуханию или растворению ППО. При стрессе он не устойчив к ароматическим углеводородам, галогенированными углеводородами, маслами, кетонами и эфирами, и склонен к отек или растрескиванию напряжений. В концентрированной серной кислоте при 85 ° C и при нагрузке 12 МПа может возникнуть растрескивание напряжения. Это также имеет плохую сопротивление окислению. Химическая устойчивость полифенилентного эфира показана в таблице 1-5.

5. Применение полифенилентного эфира (PPO)

Полифенилен -эфир подходит для применений во влажных средах с нагрузками, где требуются превосходная электрическая изоляция, механическая свойства и размерная стабильность. В механической и электрической промышленности его можно использовать для изготовления шестерни, подшипников, кулачков, деталей для транспортного механизма, лопастей рабочего колеса, лопастей вентилятора, компонентов водяного насоса, труб химической промышленности, клапанов и муниципальных запчастей для водоснабжения. Он также может заменить нержавеющую сталь для производства различного химического оборудования и компонентов. Из -за хорошей устойчивости к ползучести и релаксации напряжений, а также его высокой прочности, полифениловый эфир также подходит для изготовления винтов, крепеж и соединительных деталей. Кроме того, его превосходные электрические свойства делают его подходящим для использования в качестве моторных ядер, роторов, корпусов и деталей электронного оборудования, а также высокочастотных печатных плат. Полифенилен-эфир электрического класса, используемый в ультра-высоком диапазоне частот, может быть изготовлен в телевизионные настройки, микроволновую изоляцию, ядра катушек, рукава экранирования трансформатора, камеры катушки, сиденья трубки и компоненты системы отклонения телевизионной патроны. Поскольку полифенилен -эфир может выдерживать паровую стерилизацию, он может заменить нержавеющую сталь в хирургических инструментах. Кроме того, полифенилентные эфирные пленки, благодаря их высокой теплостойкости и хорошей механической прочности, имеют широкие перспективы применения в электрической, механической, электронной, аэрокосмической и авиационной промышленности.

В настоящее время модифицированный полифенилен-эфир (PPO), который широко используется в коммерческих продуктах, производится путем смешивания его с высоким воздействием полистирола. Модифицированный PPO обладает превосходными свойствами литья и обработки, с низкой усадкой для литья, хорошей устойчивости размерных, низким водопоглощением и хорошим электрическим и термическим сопротивлением. Он не легко разлагается при воздействии горячей воды, устойчив к кислотам и основаниям, имеет низкую плотность и может легко соответствовать стандартам замедления пламени Ul с незащитными замедлениями. В качестве важного инженерного пластика модифицированный PPO широко используется в различных областях, таких как телевизоры, электронные компоненты, автомобили, офисное оборудование и бытовые приборы.

II Формование и обработка полифенилентного эфира (PPO)

В отличие от кристаллических пластиков, таких как POM (полиоксиметилен) и PA (полиамид), PPO аналогичен ПК (поликарбонат) с точки зрения стабильности хорошего размера. PPO не подвергается процессу кристаллизации во время литья, а остаточное внутреннее напряжение может привести к растрескиванию напряжений, поэтому условия формования следует тщательно рассмотреть.

1. Характеристики формования и обработки

Полифенилен -эфир имеет высокую температуру плавления, причем температура плавления кристаллической части достигает до 262–267 ° C. Более того, его вязкость расплава довольно высока ниже 300 ° C, что ставит трудности для формования и обработки PPO. Как PPO, так и модифицированные пласты PPO являются не-ньютоновскими жидкостями, а вязкость расплава сильно зависит от температуры, линейно уменьшаясь с повышением температуры. Эта характеристика высокой вязкости и плохой погружаемости требует использования очень высоких температур при обработке, что делает его сложной и интенсивной энергией.

Усадка литья полифенилентного эфира (PPO) и модифицированного PPO очень низка, и она по существу остается неизменной в различных условиях литья, что очень выгодно для производства формованных деталей, и возникают проблемы с выбросом.

PPO имеет низкое поглощение влаги, и материал обычно может быть отлит без предварительной сушки. Однако, если процесс расплавленного грануляции материала включает в себя водяной охлаждение или если материал плохо упакован, он может адсорбировать небольшое количество влаги из воздуха из -за его низкой плотности и большой площади поверхности, особенно в случае порошковой смолы PPO, которая более подвержена поглощению влаги. Если не высушить, это может привести к формированию серебряных полос и созданию пузырьков на поверхности литых продуктов во время литья. Кроме того, сушка также выполняет функцию предварительного нагрева. Это особенно полезно для формования тонкостенных продуктов крупной области, поскольку это может улучшить поверхностное блеск готовых продуктов. Сушка может быть выполнена в простом оборудовании, таком как духовка, и для материалов с толщиной 50 мм, как правило, достаточна высокой при примерно 107 ° C в течение примерно 2 часов.

2. Инъекция литья

Поршневые машины типа или винтового типа могут обрабатывать полифенилен-эфир (PPO), с машинами впрыска винтового типа, как правило, предпочтительнее. Требуется, чтобы соотношение длины к диаметру винта должно было превышать 15, а коэффициент сжатия должен составлять от 1,7 до 4,0 (обычно от 2,5 до 3,5). Рекомендуется постепенно меняющийся профиль винта. Сопла должна быть от прямого типа, так как у него меньше потерь давления по сравнению с автоматическим открытием и закрывающим насадкой и с меньшей вероятностью вызывает удержание материала. Плесень должна быть оборудована нагревательным устройством, и должна быть изолирующая плата между плесенью и пластиной для инъекционной машины.

Температура литья под давлением для PPO является относительно высокой, и в зависимости от размера и формы продукта температура ствола обычно контролируется между 280 ° C до 340 ° C. Когда объем впрыска составляет от 20% до 50% от грузоподъемности, температура ствола может достигать 330 ° C, не вызывая ухудшения. Однако он не должен превышать 340 ° C, поскольку температура выше 340 ° C может привести к деградации материала и снижению производительности; Температура ниже 280 ° C может привести к чрезмерной вязкости материала, что затрудняет обработку. Температура сопла обычно немного ниже, чем температура зоны плавления ствола от 10 ° C до 20 ° C, чтобы предотвратить утечку материала из сопла.

Температура формы должна быть определена на основе таких факторов, как толщина продукта и температура ствола, как правило, от 100 ° C до 150 ° C. Этот диапазон может минимизировать напряжение, что полезно для снижения шероховатости поверхности и заполнения тонкостенных срезов. Превышение 150 ° C может легко вызвать пузырьки и расширить цикл литья; Температура ниже 100 ° C может привести к более высокому остаточному напряжению и дефектам, таким как недостаток и расслаивание.

Полифенилен -эфир (PPO) не должен храниться при высоких температурах в течение длительных периодов. Если материал остается в стволе в течение более 2 часов, может возникнуть обесцвечивание и деградация, и ствол следует быстро очистить. Отходы от отработанного материала от формования инъекции PPO могут быть повторно использованы несколько раз, как правило, до трех раз, без значительного снижения механических свойств. В таблице 2-1 приведены условия процесса литья под давлением для некоторых сортов Noryl PPO.

3. Сжатие формования

Компрессионное формование может использоваться для изготовления полифенилентного эфира (PPO) в листы различной толщины с использованием гидравлического пресса. При сжатии более толстых листов необходимо обрабатывать их при температуре примерно на 10 ° C ниже температуры использования в течение 24 часов, чтобы устранить внутреннее напряжение. Во время литья важно обеспечить достаточно высокую температуру, чтобы предотвратить растрескивание листов. Кроме того, немедленно посилование листов после того, как они будут выпущены из пресса, может привести к тому, что они прилипают к плесени, а внезапное охлаждение может привести к растрескиванию. Следовательно, листы должны быть разрешены медленно остывать до определенной температуры, прежде чем понижать.

Конкретный процесс формования сжатия для ламинатов стеклянной ткани PPO выглядит следующим образом:

(1) Приготовление клея: растворить смолу PPO в бензольном растворителе, чтобы создать раствор с массовой фракцией от 10% до 18%. Нагрейте и перемешайте при 60 ° C, пока смола не будет полностью растворена, что приводит к прозрачной жидкости.

(2) Покрытие: обработайте стеклянную ткань толщиной 0,1 мм с помощью муфт -агента H151, а затем погрузите и высушите ее в машину для покрытия. Температура сушки составляет 100–110 ° C для верхнего слоя, 90–100 ° C для среднего слоя и 70–80 ° C для нижнего слоя. Скорость покрытия составляет 0,5 м/мин, с содержанием смолы от 30% до 40% (массовая фракция).

(3) Литье: разрезайте и сложите ткань с покрытием до толщины приблизительно 4–10 мм и сформируйте ее под нагреванием и давлением в прессе. Начните с плесени при комнатной температуре, затем нагрейте до 250 ° C и удерживайте в течение 5 минут, оказывая давление до 6 МПа за один раз; Продолжайте нагреваться до 300 ° C и сохранять в течение 1 часа; Затем охладите до 180 ° C и, наконец, охладите с водой до комнатной температуры, прежде чем понижать.

4. Экструзионная литья

Экструзионное литье может обрабатывать полифенилен -эфир (PPO) в стержни, трубы, листы и проволочные покрытия. В экструдере обычно используется вентилируемый экструдер с соотношением длины к диаметру винта, обычно в диапазоне от 20 до 24, и коэффициент сжатия от 2,5 до 3,5. Винт часто принимает эквидистатирующую, но неровную конструкцию глубины, причем измерение с участием имеет соответствующую глубину. Экструдер должен иметь длинную прямую секцию в матрице, чтобы вместить более высокую температуру охлаждения материала PPO во время экструзии. Во время экструзионного литья температура ствола немного ниже, чем в литье под давлением.

Iii. Преимущества и применение полифенилентного эфира

Полифенилен -эфир (PPO) - это инженерный пластик с различными преимуществами, основные преимущества, которые включают в себя:

1. Отличная тепловая стабильность: PPO может сохранять свои физические свойства при высоких температурах, с широким диапазоном долгосрочных температур, как правило, между -127 ° C до 120 ° C.

2. Хорошая электрическая изоляция: PPO обладает выдающимися электроизоляционными свойствами, а его диэлектрическая производительность занимает первое место среди пластмасс.

3. Высокая механическая прочность: PPO имеет высокую растягивающую и воздейственную прочность, и даже после 200 обработок в пар высокого давления при 132 ° C, существенных изменений не будет.

4. Устойчивость к воде и пару: PPO имеет хорошую устойчивость к воде и пару, с низкой скоростью поглощения воды.

5. Хорошая стабильность размерных: PPO демонстрирует хорошую стабильность размерных измерений в течение долгосрочного использования и не подвержена ползучке.

6. Химическая устойчивость: PPO устойчив к коррозии различными химическими веществами, включая неорганические кислоты, основания и некоторые органические растворители.

7. Огновая задержка: PPO самостоятельно эксплуатируется и считается пламенным материалом, что делает его подходящим для применений, где пожарная безопасность является проблемой.

8. Производительность обработки: PPO легко обрабатывать и может быть сформирована с помощью таких методов, как экструзия, литье под давления и сжатие.

Поля применения полифенилентного эфира (PPO) очень обширны, в основном, включая:

1. Электроника и электрическая промышленность: используется для производственных разъемов, ядер катушек, розетки труб, управляющие валы, экранирующие рукава трансформатора и т. Д.

2. Автомобильная промышленность: используется для производства мониторных панелей, бамперов, радиаторных решетки, гриль -динамиков и т. Д.

3. Медицинские устройства: из -за его устойчивости к гидролизу, парам и тепло, PPO можно использовать для производства медицинских устройств и оборудования для стерилизации.

4. Аэрокосмический сектор: используется для производства легких конструкционных компонентов и функциональных материалов.

5. Домашние приборы: используется для частей телевизоров, кондиционеров, микроволновых печи и других бытовых приборов.

6. Офисное оборудование: используется для оболочек и компонентов компьютеров, принтеров, факсов и других офисных устройств.

7. Промышленное оборудование: используется для частей насосов, воздуходувок, клапанов и других промышленных машин.

8. Новый энергетический сектор: используется в качестве материалов для хранения энергии, изоляционных материалов, а также материалов аккумулятора и т. Д.

Благодаря своим превосходным комплексным свойствам, PPO стала одной из пяти лучших инженерных пластмассов общего назначения и играет важную роль в различных отраслях.

IV Заключение

В заключение полифениленоксид (PPO) является высокоэффективным инженерным пластиком, известным благодаря различным превосходным свойствам, что делает его очень предпочтительным во многих отраслях. Адаптивность PPO к различным температурам и задержке пламени делает его идеальным выбором для применений с высокими требованиями пожарной безопасности. В дополнение к этому, PPO может быть объединена с FRP-950X для загрязнения FRP-950X в FRP-950X с огнестойчащей компанией.

FRP-950X из красного фосфора с красным фосфором является высококонтентным микрокапсулированным, низким содержанием дыма, без галогеного огнестойкого мастер-бата . Без галогеной огнестойкий защитник для бедер имеет более высокую сумму добавления и является более дорогостоящей. Тем не менее, с помощью плавного раствора в пламене Yinsu Flames, возможно, можно достичь плавника, не содержащей галогенов, высокой эффективности и недорогих пламенных задержков. Для получения более подробной информации, не стесняйтесь узнать, и мы предоставим вам более эффективное решение для огнестойкости.