聚苯醚也是通用工程塑料的五虎将之一. 它具有刚性大, 耐热性高, 难燃, 强度较高, 电性能优良等优点. 另外, PPO还具有耐磨, 无毒, 耐污染等优点. PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一, 几乎不受温度, 湿度的影响.
常用的是由 2, 6-二甲基苯酚合成的聚苯醚, 具有优良的综合性能, 最大的特点是在长期负荷下, 具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性, 使用温度范围广, 可在-127~ 121℃范围内长期使用. 具有突出的耐水, 耐蒸汽性能, 制品有较高的拉伸强度, 抗冲强度和抗蠕变性. 此外, 还有较好的耐磨性和电性能.
1, PPO的加工
聚苯醚加工以注塑, 挤塑, 模压为主, 也可发泡, 吹塑料, 玻纤增强, 电镀, 真空镀膜, 印刷, 机加工和熔接. PPO的回料可重复使用, 一般重复使用3次, 其性能没有明显降低. PPO的熔融流动性差, 加工成型困难, 实际应用大部分为改性PPO. 下面介绍一下PPO的注塑工艺.
PPO的预处理
PPO为非结晶聚合物, 吸水率很低, 但水分会使制品表面出现银丝, 气泡等缺陷, 为此, 可将原料置于80~1OO℃的烘箱申, 干燥1-2h后使用.
注塑机的选用
对PPO熔体宜采用螺杆式注塑机成型, 喷嘴采用直通式为佳, 孔径为3-6mm. 模具的主流道宜采用较大的锥度或采用拉料钩, 浇道以短粗为好.
注射温度
聚苯醚的成型温度为280-330度, 改性聚苯醚的成型温度为260-285度. PPO塑胶原料注塑工艺熔料温度:270-290℃.
PPO具有很高的耐热性, 热分解温度达350℃, 在300℃以内无明显热降解现象. 通常, 料筒温度控制在260~290℃, 喷嘴温度低于料筒温度10℃左右.
由于PPO熔体粘度大, 因在注塑成型时应采用较高模温. 通常, 模温控制在100~150℃. 模温低于100℃时, 薄壁塑件易出现充满不足及分层;而高于150℃时, 易出现气泡, 银丝, 翘曲等缺陷.
注射压力
PPO熔体的粘度大, 在注塑成型时, 宜采取高压, 高速注射, 保压及冷却时间不能太长. 提高注射压力, 有利于熔料的充模, 一般注射压控制在100-140MPa, 保压压力控制在40-80MPa. 根据具体情况来做调整.
注射速度
有长流道的制品需要快速注射, 但在此情况下确保膜具有足够的通气性.
2, PPO的共混改性
聚苯醚的性能非常的优良, 但耐溶剂性差, 制品容易发生应力开裂, 缺口冲击强度低, 原料价格贵, 致命弱点是其熔体黏度很大, 流动性差, 且软化温度在300℃以上, 而330℃高温加工又易发生降解, 造成加工成型困难和能耗过大. 为了克服这些缺点, 赋予PPO新的性能, 对其进行了多种改性的方法.
PPO与PS的共混改性
PPO与PS均为非晶聚合物, 相容性很好, 通过混入PS, 可以降低加工成本, 大大改善PPO的加工成型性, 但耐热性略有降低. 这是聚苯醚的第一代合金, 使PPO得到了广泛应用, 为完善这类合金的性能, 人们对其一直做着各种改进.
PPO与PA的共混改性
二者共混不仅改善了PPO的加工性能和耐溶剂性能, 又提高了PA的耐热性和尺寸稳定性, 从而实现了优势互补. 但二者的相容性很差, 属于完全不相容体系, 共混合金的相分离严重, 造成合金偏脆. 研究人员在PPO/PA合金的增容, 增韧, 增强等方面做了大量研究, 已取得了很多研究成果, 并使PPO/PA合金得到广泛应用.
PPO与PBT的共混改性
二者共混值得的材料有效的解决了PPO/PA合金的吸水性较大的问题. 但二者体系也需要加入相容剂进行增容. PPO/PBT合金的韧性和强度不能满足各种使用要求, 与PPO/PA共混体系相似还需要进行增韧, 增强.
PPO与PPS的共混改性
近年来, 在一些电子电器部件的表面组装工艺中, 蒸汽焊接和VPS法采用焊锡正成为主流, 故要求使用的树脂也要耐260℃以上的高温, 而纯PPO的玻璃化温度仅210℃左右, 满足不了如此高的耐热要求, 故开发了高耐热的PPO/PPS合金. 但二者也需要增容处理.
PPO与PTFE的共混改性
二者共混材料, 兼具PPO的耐热性, 力学性能, 尺寸稳定性和PTFE的耐磨, 润滑性能, 吸水性小, 制品精度高的性能. 能满足接近金属结构件的物性和轴承性能的综合性能要求.
PPO与SBS的共混改性
PPO与SBS有着良好的相容性, PPO/SBS合金改进了PPO的挠曲度和冲击性能, 具有吸水率低, 韧性好, 热变形温度高和尺寸精度高等特点, 主要用于电气工业和汽车工业等领域.
3, PPO的应用
电子电气
电子电气工业上广泛用于制造连接器, 线圈绕线轴, 机械部件护罩, 开关继电器, 调谐设备, 大型电子显示器, 可变电容器, 蓄电池配件, 话筒等零部件.
汽车工业
适用于仪表板件, 窗框, 减震器, 泵过滤网, 散热器格子, 扬声器格栅, 控制台, 保险盒, 继电器箱, 连接器, 轮罩等.
家用电器
用于电视机, 电脑, 摄影机, 录象带, 录音机, 空调机, 加温器, 电饭煲等零部件. 可作复印机, 计算机系统, 打印机, 传真机等外装件和组件.
工业机械
适于制作耐热件, 绝缘件, 减磨耐磨件, 传动件;制作较高温度下使用的齿轮, 风叶, 阀等零件, 可代替不锈钢使用;也可制作螺丝, 紧固件及连接件.