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PPS的加工成型技術

信息來源于:互聯網 發布于:2021-12-06

聚苯硫醚(PPS)是一種性能優異的特種工程塑料,又是一種結晶性熱塑性塑料。是分子鏈中帶有苯硫基的線形結晶性熱塑性樹脂,此樹脂是一種性能優異的特種工程塑料。耐熱性能優異,其熱變形溫度超過260℃,長期使用溫度為220~240℃,力學性能好,其剛性極強,表面硬度高,并且具有優異的耐蠕變形和耐疲勞性,耐磨性突出;耐化學藥品性優異;電性能優良,即使在高溫、高濕、高頻率下仍具有良好電性能;阻燃性達UL 94 V-0級,尺寸穩定性好,成型收縮率小,玻纖增強PPS有較高的耐沖擊性,抗彎曲及延展性。PPS廣泛應用于電氣和電子零件、精密機械零件、汽車零件和化工機械零件等領域。PPS的加工性能好,成型方法有注塑成型、模壓成型、涂覆等。其中注塑成型最普遍。
01
工藝特性
     1.結晶性聚合物PPS的玻璃化轉變溫度為85℃,結晶化的放熱峰為127℃,熔點為285℃,注塑成型溫度為290~340℃。
     2.PPS是結晶性樹脂,結晶度的高低影響制品的物理性能。成型收縮率、沖擊強度、熱變形溫度、表面硬度、耐蠕變性、耐熱性及耐候性等特性均受PPS樹脂的結晶度控制,因此在各種品種的PPS成型時,應適當地控制模具溫度,但也不必將PPS的結晶度提高,即可以按照制品的特性加以控制結晶度,這是使用PPS的優點之一。
       3.成型溫度較寬,流動性好。
02
制品和模具的設計
   1.制品的設計
   由于PPS是結晶性樹脂,制品的角及壁厚變化部位將產生應力集中。在這些部位易產生開裂,尺寸變化、沖擊強度下降。因此,設計時要注意,制品上角部加R,并盡量使壁厚均勻。在適當的位置添加加強筋,可增加制品的強度,剛性,消除殘留應力,提高流動性。
   2.鋼材的選擇和處理
   PPS大部分在高溫下成型,故模具的材質應以模具溫度140~150℃為基準。大量生產制品時所用的模具應選用高熔鋼,或SK、SKD,SKH等材料,表面光潔度應控制在10S以下。
   3.流道和澆口設計
   模具的流道形狀宜選用圓形或梯形,同時開設冷料井,對于難免發生熔接痕的制品,在模具的熔接痕發生處可設置溢流區,改變樹脂的流動方向以改善熔接痕的強度。
   4.成型收縮率
   PPS樹脂是結晶性樹脂,在成型時結晶度隨模具溫度而變化,因此成型收縮率隨模具溫度而變化,其流動方向的收縮率與垂直方向的收縮率也有差異,通常流動方向的收縮率為0.1%~0.3%,垂直方向的收縮率為0.4%~0.8%,同時還應考慮退火對尺寸變化的影響。
   5.排氣槽
    如果PPS樹脂的制品有氣泡使其特性明顯下降,而且由于排氣不良導致發生燒焦現象,使制品發生部分變色和表面粗糙,因此為了得到良好的制品必須設有排氣槽,其深度為0.015~0.02 mm,寬度為2 mm。
   6.模具溫度的控制
    生產用的模具,通常采用電熱棒式加熱器。為防止模具散熱,在模具兩外側加裝石棉板隔熱板。
03
注塑成型工藝
  1.材料干燥工藝。盡管PPS具有較低的吸水率(僅為0.05%~0.07%),為了減少噴嘴漏料,出現銀絲及氣泡,應將其干燥充分,應選用抽濕干燥機,干燥溫度為150℃,干燥3~4 h。
   2.料筒溫度
   料筒溫度為290~340℃,隨著材料品種和制件結構的不同而改變,增強材料比純料的料溫高,薄壁件比厚壁件的料溫高。
   3.注塑壓力與注射速度
   注塑壓力和注射速度對熔體流動性影響很大,對充模和制品的質量起重要作用。注塑壓力一般為100~140 MPa,注射速度越快,產品的表面光潔度越好,但易發生產品翹曲,燒焦,對此必須注意,一般使用中等注射速度。
   4.螺桿轉速和背壓
   為防止制品的質量每次變動不一,加上若干背壓對于獲得品質穩定的制品有所幫助,成型時螺桿轉速一般為40~100 r/min,而高循環成型時雖可用200 r/min以上,但此時樹脂容易發熱,必須將料筒溫度設定較低些。
   5.模具溫度
   模具溫度一般為 120~140℃。
   6.冷卻時間
   一般為60~90 s,在薄壁成型時,即使數量很多,每一循環也要為10~30 s。
    7.嵌件預熱
   預熱溫度與模具溫度基本相同,一般為120~140℃。
04
后處理工藝
     為了消除制品的內部殘留應力,提高尺寸穩定性及與嵌件的結合力,應將制品進行退火處理。退火條件依制品的厚度而定,一般為200~240℃,2~4 h。對低模溫成型的制品,其退火溫度相應降低。
05
超聲波焊接工藝
  PPS制品采用超聲波焊接工藝。超聲焊接工藝的壓力為300~1000 N,振幅20~60 μm,焊接時間0.5~2 s,低模溫成型的制品比高模溫成型的制品的焊接性能好。
06
注意事項
   1.玻纖增強PPS與其它玻纖增強的工程塑料一樣,因其與料筒及螺桿磨損,所以應選用特制的耐腐蝕、耐磨損的料筒及螺桿。
   2.成型后的清洗應先選用成型溫度高的玻纖增強聚砜、聚碳酸酯,最后用高密度聚乙烯清洗。
   3.澆口、流料的使用比例依制品所要求的性能而定,一般使用比例為20%以下,粉末應篩除掉。

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