對(duì)于化學(xué)容器,聚苯硫醚是氟聚合物很好的替代品,因其對(duì)許多化合物實(shí)際上都呈惰性。現(xiàn)在正在開發(fā)將聚苯硫醚襯里用于大型儲(chǔ)存容器。聚苯硫醚的纖維襯背可與外層鋼的內(nèi)表面粘合。小型容器的整個(gè)殼體都可以用聚苯硫醚熱成型。
在航空樣機(jī)應(yīng)用中,聚苯硫醚被熱成型加工成內(nèi)窗半槽邊。熱成型加工的窗側(cè)可以比相應(yīng)的注塑件更大更薄,因?yàn)槟K苄纬傻慕雍暇€經(jīng)常是造成薄弱點(diǎn)和廢品的原因。另一個(gè)航空用途是用30%玻纖填充聚苯硫醚成型片材,制成頭頂行李箱。部件尺寸約為20 x 30英寸、6英寸深。
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熱成型的控制臺(tái)使用耐熱的15%玻纖增強(qiáng)聚苯硫醚在組裝單元內(nèi)部建造。這個(gè)18 x 6英寸部件用數(shù)控機(jī)床(CNC)加工切割成為不同設(shè)備的窗戶和洞口。
火車和公共汽車制造商也在考慮使用熱成型聚苯硫醚板作為壁和門,因?yàn)樗鼈儽仨毘惺芨邷?,且發(fā)煙量低。這些大型薄壁制品不能通過(guò)注塑成型很容易、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)。
熱成型聚苯硫醚可以耐較長(zhǎng)時(shí)間的高溫,因此替代鋁和不銹鋼,在烤箱托盤中也得到使用。開發(fā)出來(lái)的深1.5英寸的聚苯硫醚盤尺寸為20 x 30英寸,并且有一個(gè)軋制滾邊。它可以替代不銹鋼盤,不銹鋼盤必須定期對(duì)表面進(jìn)行整修,除去毛刺和烤在上面的食品。而聚苯硫醚盤使用后無(wú)需表面整修。
聚苯硫醚也被用來(lái)制造6英寸深的熱成型照明燈罩和面板,因?yàn)樗梢猿惺芨邚?qiáng)度鹵素?zé)羯傻臒崃俊?4 x 36英寸的燈罩用CNC加工成型,正好配合燈的安裝。其它處于評(píng)估階段的用途包括潔凈室排氣管道的壓力通風(fēng)管線和生產(chǎn)硬質(zhì)驅(qū)動(dòng)器用研磨載體。
高品質(zhì)
熱成型牌號(hào)的聚苯硫醚可提供特別優(yōu)異的耐熱性和耐化學(xué)性,荷重蠕變低,強(qiáng)度重量比高、耐摩擦性非常好、并且水蒸氣穿透率低。
這些牌號(hào)均為線性聚苯硫醚,其高分子量下的熔融彈性非常好。因此不同于更脆的分枝聚苯硫醚,線性聚苯硫醚要擠出成型為片材和卷材更容易、更穩(wěn)定,還可以拉伸到一定的長(zhǎng)度。線性聚苯硫醚還具有較好的著色性、強(qiáng)度、剛性和純度。
從熱性能方面來(lái)看,線性聚苯硫醚的性能幾乎超過(guò)其他所有工程樹脂。它在285℃(558。F)時(shí)熔融,短時(shí)間可承受270℃(518。F)的高溫。至于長(zhǎng)期性能,未填充聚苯硫醚和玻纖填充聚苯硫醚的UL熱指數(shù)分別為180℃(356。F)和220℃(420。F)。
聚苯硫醚還具有很強(qiáng)的耐溶劑性,長(zhǎng)時(shí)間暴露在酸、堿、強(qiáng)漂白劑、汽車?yán)鋮s液、傳動(dòng)液和制動(dòng)液下仍然性能良好。持續(xù)5000小時(shí)的浸漬測(cè)試表明聚苯硫醚在具有腐蝕性的各種燃料中非常穩(wěn)定。它還具有極優(yōu)異的耐水解性和耐去離子水性。
標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)聚苯硫醚固有耐燃性,達(dá)到UL 94-0級(jí)。聚苯硫醚在燃燒時(shí)生成的煙很少。聚苯硫醚使用時(shí)具有杰出的尺寸穩(wěn)定性,因?yàn)樗晃鼭?、耐蠕變、熱膨脹系?shù)低、并對(duì)大多數(shù)化學(xué)物都具有抵抗力。
聚苯硫醚可以使用常規(guī)消毒方法。它可承受高達(dá)1000次蒸汽消毒、伽瑪消毒劑量可達(dá)1500kGy,這比大多數(shù)材料能夠承受的都高得多。
各種牌號(hào)的聚苯硫醚都遵照美國(guó)食品及藥物管理局(FDA),可以按照FCN No. 40重復(fù)使用于食品接觸;通過(guò)UL標(biāo)準(zhǔn)局的認(rèn)證,遵照NSF/ANSI Std. 61用于飲用水接觸;符合美國(guó)藥典(USP)六級(jí)要求,并建立了FDA藥物及器材基本數(shù)據(jù)檔案。
聚苯硫醚密度低于大多數(shù)價(jià)格差不多的工程樹脂,這意味著在體積成本基礎(chǔ)上($/in.3)可提供更大經(jīng)濟(jì)性。純聚苯硫醚和抗沖改性聚苯硫醚的比重分別為1.35和1.24。相比之下,氟聚合物的比重范圍約在1.8至1.9之間。
與其他大多數(shù)聚合物不同,聚苯硫醚儲(chǔ)存后可以直接進(jìn)行熱成型,無(wú)需預(yù)干燥,因?yàn)樗旧喜晃鼭瘛?
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多種材料選擇
對(duì)于熱成型加工商,聚苯硫醚的選擇很多。出售的片材和卷材有純、玻纖填充和抗沖改性幾種,厚度從0.01到0.25英寸(0.25到6.35mm),寬度最高達(dá)50英寸(1250mm)。在需要和其他材料粘合時(shí),片材還可以定制成有聚酯和玻璃纖維織物襯墊以促進(jìn)粘合。另外,也可以買到成卷的聚苯硫醚電焊條,以連接相鄰的聚苯硫醚熱成型元件。焊槍使焊條和接縫邊熔化,形成容器或其他元件的內(nèi)聚結(jié)構(gòu)。
加工商可以通過(guò)真空和壓力成型將聚苯硫醚加工成多種幾何形狀和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。由于聚苯硫醚具有高流動(dòng)性,與大多數(shù)其他聚合物相比,可以成型更多細(xì)節(jié)。真空成型可以形成相對(duì)更尖銳的棱角,因此部件棱角的內(nèi)半徑可以更小,而無(wú)需求助于更昂貴的壓力成型過(guò)程。
聚苯硫醚可以拉得和聚碳酸酯一樣長(zhǎng)。例如玻纖填充、1/8英寸的聚苯硫醚片材成型深度已經(jīng)可以達(dá)到6英寸,并具有很好的穩(wěn)定性和重復(fù)性。如果使用純聚苯硫醚或部件半徑大一些,則可以做得更深。目前聚苯硫醚面板的最大尺寸已經(jīng)達(dá)到5 x 9英尺。
循環(huán)時(shí)間富有競(jìng)爭(zhēng)力
盡管加工參數(shù)會(huì)根據(jù)加工工具和部件的不同而變化,但總的來(lái)說(shuō)聚苯硫醚片材需要在高溫爐中加熱320℃到329℃(610。F到356。F),最好就是用紅外線爐。一個(gè)1/8英寸的聚苯硫醚片材在沒(méi)有冷卻系統(tǒng)的模具中加工,通常從開始加熱、成型到最后冷卻的周期為60到90秒。這與聚碳酸酯所需的時(shí)間差不多,但比ABS和PVC的時(shí)間短。通常聚苯硫醚更為恒定,其外觀、厚度可以預(yù)計(jì),成型前剛從爐中出來(lái)時(shí)比ABS和HDPE更垂。
根據(jù)賓夕法尼亞州Williamsport的賓夕法尼亞技術(shù)學(xué)院聚合物科學(xué)和塑料工
程項(xiàng)目的測(cè)試結(jié)果,熱成型聚苯硫醚具有良好的拉伸、彎曲和抗沖性能,加工時(shí)保持在較高的水平。測(cè)試評(píng)估了一個(gè)1/8英寸30%玻纖增強(qiáng)、陽(yáng)模成型的聚苯硫醚片材(用Fortron PPS 1130L0制成),比較其平板和成型樣品的屈服伸長(zhǎng),表明加工對(duì)其只有很少影響。成型材料的彎曲模量只比未成型片材低8%,而拉伸模量低了約25%。
聚苯硫醚可用鋁制模具熱成型,這比注塑加工通常使用的特種鋼模具成本低很多。聚苯硫醚的熱成型模具通常要預(yù)加熱到約200℃(390。F),幾個(gè)循環(huán)后加熱到工作溫度及整個(gè)容積。
加工后,聚苯硫醚部件可以在傳統(tǒng)的帶刀具的計(jì)算機(jī)數(shù)控刨花機(jī)上修邊,也可以通過(guò)同一機(jī)械、砂磨具、鋸子、車床或其他金屬木材用工具切削加工。還可以通過(guò)各種不同的熱、機(jī)械和粘合方法進(jìn)行組裝,如超聲波焊接、螺栓連接、用環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯或其他通用接觸膠粘合。
聚苯硫醚可以用傳統(tǒng)表面涂覆方法油漆,也可以用凹印、柔印、移印、膠印、絲網(wǎng)印刷、數(shù)字印刷或其他印刷方法進(jìn)行印刷,還可以用激光刻印,很容易鍍金屬。(完)
(轉(zhuǎn)載)