聚苯硫醚,全稱(chēng)為聚次苯基硫醚,英文名稱(chēng)polyphenyleneSulfide,是分子主鏈上帶有苯硫基的熱塑性工程塑料。
聚苯硫醚耐熱性?xún)?yōu)良,長(zhǎng)期使用溫度在200℃;耐化學(xué)藥品性好,具有近似聚四氟乙烯的優(yōu)異化學(xué)性能;還具有特殊的剛性,良好的與各種填料及其它高分子材料的共混性。目前,它是耐高溫工程塑料中價(jià)格最低而又能以一般熱塑性塑料加工方法成型的品種。
聚苯硫醚是以苯環(huán)和硫原子交替排列構(gòu)成的線型高分子化合物,由于苯環(huán)的剛性結(jié)構(gòu)軟性的硫醚鍵連結(jié)起來(lái),使其具有優(yōu)良的耐熱性、阻燃性、耐介質(zhì)性以及與其它無(wú)機(jī)填料的良好親和性。但未改性聚苯硫醚的抗張強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度僅屬中等水平,伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度也較低。因此,聚苯硫醚常采用玻璃纖維以及其它無(wú)機(jī)填料增強(qiáng)填充改性,使其在保持耐熱性、阻燃性和耐介質(zhì)性的同時(shí),進(jìn)一步提高物理機(jī)械性能。
現(xiàn)就幾種較常見(jiàn)的制品缺陷來(lái)加以分析和探討。
一、制品耐溫低,變色,出現(xiàn)變黑,黃紋及黑點(diǎn)
由于聚苯硫醚共混性好,具有極好的剛性,通過(guò)添加玻璃纖維,其剛性能進(jìn)一步提高。PPS的耐熱性很好,通常注射料筒溫度設(shè)定在280~340℃,生產(chǎn)的產(chǎn)品耐溫都在200℃以上長(zhǎng)期使用溫度,可為什么在生產(chǎn)一些電器制品時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變色現(xiàn)象呢?
這是因?yàn)楝F(xiàn)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,為了降低生產(chǎn)成本,有些廠家生產(chǎn)中低檔制品時(shí)使用再生料,添加一些其他材料,自己加入阻燃劑、填充劑等配混的料。由于這些料品流駁雜,而塑化要求比較高,工藝方面控制比較困難,從而出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題。
PPS其熔點(diǎn)添加的材料熔化溫度相差太大,造成添加的材料燒傷、氣化、碳化、顏色變色變黑,出現(xiàn)有黃紋及黑點(diǎn)現(xiàn)象。
針對(duì)上述現(xiàn)象,需從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮和尋找解決方法:
1.如果在生產(chǎn)過(guò)程中一直有變色現(xiàn)象,就需首先檢查用料是否有問(wèn)題,比如摻雜了其它料及異物來(lái)的新材料是否存在質(zhì)量問(wèn)題,使用的回收料是否合格,配混料是否配方配法正確等,一一排除后,再檢查其它原因。
2.工藝條件方面:
主要考慮熔融溫度,一般要逐段降低料筒溫度,特別是前兩段的溫度,而且針對(duì)不同的材料使用不同的溫度,如尼龍共混改性聚苯硫醚;可顯著提高沖擊強(qiáng)度。雖然聚苯硫醚和尼龍兩者的熔融溫度和熱分解溫度相差懸殊,親和性不夠理想,但它們?cè)谳^高溫度下卻能產(chǎn)生十分優(yōu)良的熔混效果。溫度從料筒到噴嘴分段控制,依次為260℃、280℃、300℃、310℃。
PC聚碳酸酯、PPO聚苯醚、PTFE聚四氟乙稀、PI聚酰亞胺等等共混改性聚苯硫醚各種規(guī)格的材料,料筒加熱溫度都有差異。當(dāng)然,成型溫度的最終選定還要綜合考慮制品形狀、尺寸、模具結(jié)構(gòu)、制品性能要求等方面。
另外,若螺桿轉(zhuǎn)速太快、背壓太高、注射速率太快,以及噴嘴孔徑、澆道、澆口尺寸太小等都會(huì)使熔體產(chǎn)生高的剪切熱,造成PPS出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象,而且易使模腔內(nèi)氣體不能及時(shí)排出,造成制品局部灼傷而變黑。
3.用料、操作方法方面:
若一開(kāi)機(jī)就發(fā)現(xiàn)有黑點(diǎn),這多半與料筒存料有關(guān),故須注意操作方式方法,當(dāng)開(kāi)機(jī)前料筒所存料為PPS時(shí),要用新料在成型溫度下將料筒清洗3~4次。如果所存料為別的料,特別是熱穩(wěn)定性差的料如PVC、POM等,這就要求在開(kāi)機(jī)時(shí)不能升高溫度,而且不能用PPS清洗料筒,只能在較低溫度下用熱穩(wěn)定性好的料如PS聚苯乙烯、PE聚乙烯等清料。清洗干凈后,再把料筒溫度升至PPS正常加工溫度,然后用PPS料清洗一下,方可進(jìn)行加工。在加工過(guò)程中,若需臨時(shí)中止生產(chǎn),則需將料筒溫度降到280℃以下保溫,,以免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)物料分解而變色。
二、制件表面質(zhì)量不好,光潔度差,玻纖外露
出現(xiàn)以上幾個(gè)方面的問(wèn)題,其主要原因是模具溫度偏低,造成制件表面質(zhì)量不好。
由于聚苯硫醚是結(jié)晶性高分子化合物,模具溫度對(duì)聚苯硫醚制件性能有明顯影響。
制件因驟然冷卻而得不到充分結(jié)晶,從而使其機(jī)械強(qiáng)度、材料的耐熱性有所下降;
模溫提高,制件結(jié)晶性隨之而提高,剛性也同時(shí)提高。