PPS注塑成型條件

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聚苯硫醚英文名稱Poly phenylene sulfide，簡稱PPS，是一種新型的工程塑料，在美國于1973年才開始工業(yè)化生產。近年發(fā)展得很快，已成為繼尼龍（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、熱塑性聚酯（PET和PBT）及聚苯醚（PPO）之后的第六大工程塑料和第一大特種工程塑料。

產品分為兩類：一類是支鏈型熱塑性聚合物，粘度較高。另一類是熱固性聚合物，固化前具有線性分子結構，固化后加熱充分也軟化到一定程度。下面主要介紹熱塑性PPS。

PPS是分子主鏈上具有苯硫基的高聚物，由于其結構為苯環(huán)與硫交替連接，分子鏈具有很大的剛性及規(guī)整性，因而PPS為結晶性聚合物，具有很多優(yōu)異性能，如耐熱性、剛性、阻燃性及電絕緣性。硫原子上的孤對電子使得PPS與玻璃纖維、無機填料及金屬具有良好的親和性，易于制成各種增強復合物及合金材料。

1、物理力學性能

PPS是一種白色、結晶度高的聚合物，密度為1.34。其力學性能優(yōu)良、拉伸強度和彎曲強度優(yōu)于PA、PC、PBT等，具有極高的剛性和抗蠕變性，但其脆性較大，缺口沖擊強度較低，低于PA、PC、PBT高于POM。加入玻璃纖維增強后其力學性能更優(yōu)。PPS屬惰性物質，無毒。

2、熱性能

由于PPS為結晶性聚合物，最高結晶度可達65%，其結晶溫度為127℃，熔點為286℃，熱變形溫度260℃，在空氣中430-460℃以上才分解，熱穩(wěn)定性遠超出PA、PBT、POM等工程塑料，長期使用溫度在熱塑性塑料最高，可達220-240℃。PPS還是具有良好的絕熱性和阻燃性，其臨界氧指數與PVC相當，可達47%，無需加入阻燃劑，PPS可達到UL94-V0級水平。

3、電性能

PPS的分子結構對稱，無極性，吸水性低，故其電絕緣性十分優(yōu)良，與其他工程塑料相比，其介電常數小，耐電弧性相當于熱固性塑料，在高溫、高濕、變頻等條件下，PPS還能保持優(yōu)良的電絕緣性。加入導電填料，可制得導電性PPS復合材料，用于防靜電及電磁屏蔽。

4、耐化學性

由于PPS具有較高的結晶度，故其具有優(yōu)良的耐化學藥品性，在200℃以下不溶于任何有機溶劑，除強氧化性酸外，可經受各類酸、堿、鹽的侵蝕，在高溫下經各種化學藥品長期浸泡后，還保持較高的強度，僅次于聚四氟乙烯。PPS還具有良好的耐候性和耐射性。

5、加工性能

1）吸水性

PPS的吸水性較低，只有0.02%。

2）流動性

PPS的流動性較好，可加工薄壁制品，其流動性根據PPS的品種、規(guī)格而不同，線性PPS比支化交聯(lián)PPS的流動性高，隨溫度升高，物料的流動性增加，但溫度過高或物料在機筒內停留時間過長，物料會發(fā)生部分交聯(lián)，導致流動降低。

3）結晶性

PPS為結晶性聚合物，其結晶度隨成型時的冷卻溫度及速率而變，冷卻速度越快，其結晶度越低。而結晶度大小又對其強度、耐熱性、耐候性、尺寸穩(wěn)定性都有較大影響。隨結晶度增加，制品的熱變溫度提高，剛性、表面光潔度、表面硬收縮率等增加，尺寸穩(wěn)定性也增加。

4）熱穩(wěn)定性

PPS 在高溫下時間長會發(fā)生部分氧化交聯(lián)反應，導致物料的流動性降低，色澤變深，影響制品的質量和性能。此外，PPS對金屬有較強的粘附性，要防止物料在機筒內固化。

5）收縮性

對于結晶性塑料，在成型加工時，結晶度隨模具溫度增加而增大，而結晶度增大，收縮率也增加，故收縮率隨模具溫度而增大。通常PPS的收縮率都較小，但與流動方向垂直的收縮率大于流動方向的2-4倍。產品厚度、形狀、注射速度也會對收縮率須影響。

6）二次加工

PPS制品可以切削、攻絲等機械加工和超聲波焊接、粘合劑接等加工。

傳統(tǒng)的注塑機均可用于PPS成型，推薦使用適合于玻璃纖維/礦物質填充材料的，具有一定耐磨損性能的料筒，螺桿，模具。

一般情況下可以使用開式噴嘴，為了成型高精密的部件，也可以使用閉式噴嘴。

預備干燥，雖然PPS在潮濕環(huán)境下吸收水分非常少，但是要得到高品質的產品，預備干燥是必需的。請參考以下的干燥條件：

120℃：4～6小時

130℃：3～5小時

140℃：2～3小時

干燥溫度過高，或者時間過長，可能導致原料顏色改變，或者流動性的變化。

標準的成型條件如附圖。相對來說，較低的射出壓力和較高的料筒溫度可以減少毛邊

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料筒溫度

PPS的熔點是280℃，因此對于大多數的應用來說，300-340℃的料筒溫度最常見

模具溫度

模具溫度從室溫到150℃以上都是可以選擇的。但是，為了獲得最優(yōu)的性能，應該采取措施，使材料的結晶程度最大化。這就需要模具表面溫度至少不應該低于120℃。通常推薦使用130-150℃。較高的模具溫度，可以確保獲得高的結晶化程度，光滑的產品表面，減少成型后的收縮。如果在特殊情況下，需要使用較低的模具溫度，應該盡量避免在80-100℃之間，這是PPS的玻璃化溫度范圍，容易引起脫模困難。

射出速度

根據不同的牌號，DIC·PPS具有從高到非常高的結晶速度，可以使成型周期大大縮短。為了防止在射出過程中熔體冷卻/固化，較高的成型速度是必需的。通常在合適的速度下可以得到最好的產品的外觀。射出填充時間通常為0.5-1.5秒。但是過高的速度可能導致翹曲和燒焦。

射出壓力

因為推薦使用較高的射出速度，因此經常用到較高的射出壓力，保持壓力在50Mpa或者更高。

螺桿轉速和背壓

塑化過程需要使用低到中等螺桿轉速，40-150rpm, 通常較低的背壓1-2Mpa就可以，如果背壓不穩(wěn)定，可以使用3-4Mpa.如果轉速和背壓都過高，會破壞玻璃纖維，降低最終產品的物理性能。

洗機

使用高分子量的高密度聚乙烯，可以得到很好的清洗效果。

回料

對于材料的回收利用，有三個重要的標準。首先新料的使用過程正常。第二，回料必須經過仔細的篩選。然后粉碎成小于2mm的顆粒。注意如果存在大量的粉末，對于最終產品的性能有很大的損害。第三，去除回料中可能混入的金屬碎片，以免影響在電子/電器產品方面的應用。

再生料可以按照低于30%的添加比例循環(huán)使用，具體比例取決于對最終產品性能的影響程度。PPS樹脂本身擁有優(yōu)良的耐熱穩(wěn)定性，物理性能的改變是因為填充纖維的長度發(fā)生了改變

再生次數和玻璃纖維長度之間的關系

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