聚苯硫醚(PPS)是一种高性能热塑性工程塑料,具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、阻燃性及机械强度。其长期使用温度可达200~220℃,并能耐受大多数酸、碱、有机溶剂的侵蚀。此外,PPS的尺寸稳定性好,电绝缘性能优异,因此在电子电气、汽车工业、机器人及AI服务器等领域得到广泛应用。
为充分发挥该材料的性能特点,需根据制品要求选择合适的成型方法,常见的有注塑、挤塑、模压及喷涂四种方式。
注塑是PPS 最主要的成型方式。所用材料多为添加碳纤维、玻璃纤维或其他填料进行增强或化学改性的牌号,熔融速率宜控制在20 ~ 150 g/min(测定条件:343℃、0.5 MPa)。设备方面推荐采用螺杆式注塑机。
工艺参数要点:
温度控制:料筒加热段温度范围为200~ 350 ℃。
注射压力:一般设定在50~ 150 MPa之间。
模具温度的影响:当模具温度低于90℃时,所得制品结晶度较低,约为20%~30%;若模具温度升高至120 ~220℃,制品结晶度可达50%~60%,耐热性和力学性能更优。
典型工艺条件:料筒温度300~350 ℃,注塑压力65 ~130 MPa,模具温度 120~200℃,保压时间30~120 秒,成型收缩率约为0.25% ~0.75%。
PPS 挤塑成型多采用带有排气功能的挤塑机,以排出熔体中的挥发物,保证制品质量。挤塑生产线通常包含冷却水槽、加热装置及模具等部分。
典型工艺条件:
- 冷却水槽温度保持在 200℃以下。
- 加热段温度控制在 300~340℃,加热段与冷却槽连接区温度设为 320~340℃。
- 机头模具温度维持在300~320℃。
该工艺适合于生产管材、棒材、型材及薄膜等连续长度的制品。
模压成型适用于生产较大尺寸或形状较简单的PPS制品。操作流程如下:
1. 预干燥:将PPS 树脂粉末在250℃以下预先干燥约2小时,去除水分。
2. 混料:将干燥后的树脂与所需填料按比例充分混合均匀。
3. 模压加热:将混合料加入模具中,升温至约370℃使其熔融,并保持一定时间。
4. 冷却定型:将模具连同制品移至冷压机上进行降温固化。冷却时间由制品的厚度决定,厚壁件需要更长的冷却周期。
此法设备投资相对较低,适合小批量或大型制件的生产。
PPS 喷涂主要以静电粉末喷涂方式实现,用于金属工件的防腐或自润滑涂层制备。
工艺流程:
前处理:先用溶剂清洗金属工件表面油脂,随后进行喷砂处理,必要时辅以化学处理,以增强涂层与基体的结合力。
预热:将处理好的工件进行预热处理。
喷涂:采用静电喷枪将PPS 粉末均匀涂覆于工件表面。
固化:使粉末在高温下熔融流平并硬化,形成致密涂层。
通过该方法获得的PPS 涂层具有优异的耐腐蚀、耐高温及绝缘性能,常用于化工管道、阀门、泵体及电子元件的防护。