Полифениленсульфид, полное название полифениленсульфида, английское название полифениленсульфид, представляет собой термопластичный инженерный пластик с фенилтиотиомолекулярной цепью.
Полифениленсульфид обладает отличной термостойкостью, долговременная температура использования составляет 200 ° C, химическая стойкость хорошая, обладает отличными химическими свойствами, подобными ПТФЭ, а также обладает особой жесткостью, хорошей с различными наполнителями и другими полимерными материалами Смешиваемость. В настоящее время это самая низкая цена в высокотемпературных инженерных пластмассах и может быть отлита методом общей термопластичной обработки.
Полифениленсульфид представляет собой линейное полимерное соединение, в котором попеременно расположены кольца бензола и атомы серы. Поскольку кольца фенилового эфира имеют жесткую тиоэфирную связь, они обладают отличной термостойкостью, огнестойкостью и сопротивлением. Среднее и хорошее сродство с другими неорганическими наполнителями. Однако прочность на растяжение, прочность на изгиб немодифицированного полифениленсульфида является лишь умеренной, а относительное удлинение и ударная вязкость также являются низкими.
Следовательно, полифениленсульфид часто использует стекловолокно и другие неорганические наполнители для улучшения наполнения и модификации, чтобы дополнительно улучшить физические и механические свойства при сохранении термостойкости, огнестойкости и устойчивости к среде.
Теперь мы анализируем и обсуждаем несколько общих дефектов.
Во-первых, продукт обладает низкой термостойкостью, обесцвечиванием, почернением, желтыми и черными пятнами
Поскольку PPS обладает хорошими свойствами смешивания и отличной жесткостью, его жесткие свойства дополнительно улучшаются за счет добавления стекловолокна. Теплостойкость PPS очень хороша. Обычно температура цилиндра впрыска задается при 280 ~ 340 ° C. Температура продукта выше 200 ° C для длительного использования. Почему это часто приводит к обесцвечиванию при производстве некоторых электротехнических изделий?
Это связано с жесткой конкуренцией на рынке. Для снижения производственных издержек некоторые производители используют переработанные материалы (вторичные материалы) для производства средне- и низкосортных продуктов, добавляют некоторые другие материалы и добавляют сами антипирены, наполнители и другие компаундирующие материалы. Поток материалов сложный, требования к пластификации относительно высоки, и контроль процесса сложнее, что приводит к таким проблемам.
Точка плавления PPS (282 ~ 285 ° C) добавила разницу температур плавления материала слишком велика, в результате чего появились ожоги материала, газификация, карбонизация, обесцвечивание цвета, черные, желтые линии и черные пятна.
Учитывая вышеизложенное, необходимо рассмотреть и найти решения по следующим аспектам:
1. Сырье:
Если в процессе производства произошло обесцвечивание, необходимо сначала проверить, есть ли какие-либо проблемы с использованием материалов, например, существуют ли проблемы с качеством с новыми материалами, легированными другими материалами и инородными материалами, независимо от того, квалифицируются ли использованные переработанные материалы и сформулированы ли составные материалы или нет. Правильно и т. Д. После исключения, проверьте другие причины.
2. Условия процесса:
Основным соображением является температура плавления. Как правило, температура цилиндра должна быть уменьшена по сегменту, особенно температура первых двух стадий, и для разных материалов следует использовать разные температуры, такие как полифениленсульфид с модифицированной нейлоновой смесью, что может значительно улучшить ударную вязкость. Температура плавления и температура термического разложения как полифениленсульфида, так и нейлона очень различны, а сродство не является идеальным, но они могут создавать очень хороший эффект смешивания в расплаве при более высоких температурах. Контроль температуры от ствола к соплу , затем 260 ° C, 280 ° C, 300 ° C, 310 ° C.
Поликарбонат полипропилена, полифениленоксид полипропилена, политетрафторэтилен ПТФЭ, полиимид PI и т. Д. Смешанные модифицированные полифениленсульфидные материалы с различными характеристиками, температура нагрева бочки варьируется. Конечно, температура формования Окончательный выбор должен также учитывать форму продукта, размер, структуру плесени, требования к производительности продукта и так далее.
Кроме того, если скорость вращения шнека слишком велика, противодавление слишком велико, скорость впрыска слишком велика, а апертура сопла, бегун, размер затвора слишком малы и т. Д. Приведет к тому, что расплав произведет высокое сопротивление сдвигу, что вызовет явление разлома PPS, И легко сделать газ в полости не может быть разряжен вовремя, вызывая местные ожоги и черные продукты.
3. Материалы, методы работы:
Если при запуске обнаружено черное пятно, большая часть из них связана с запасом картриджа, поэтому необходимо обратить внимание на способ работы. Когда материал перед загрузкой хранится как PPS, используйте новый материал для очистки ствола 3 при температуре формования. 4 раза (впрыскивание в воздух). Если хранящийся материал представляет собой другие материалы, особенно материалы с низкой тепловой стабильностью, такие как ПВХ, POM и т. Д., Это требует, чтобы при запуске температура не могла быть увеличена, и ствол не может быть очищен с помощью PPS. При более низкой температуре с хорошей термической стабильностью материалов, таких как полистирол PS, полиэтилен полиэтилена и другие материалы.
После очистки температура цилиндра поднимается до нормальной температуры обработки PPS, а затем материал PPS используется для очистки. В процессе обработки, если производство необходимо временно приостановить, температура цилиндра должна быть уменьшена до температуры ниже 280 ° C. Изоляция (из-за температуры плавления PPS 280 ° C), чтобы не обесцвечивать материал в течение длительного времени.
Во-вторых, качество поверхности деталей не очень хорошее, финиш плохой, а стекловолокно
В вышеуказанных аспектах есть несколько проблем. Основная причина заключается в том, что температура формы слишком низкая, а качество поверхности деталей не очень хорошее.
Поскольку полифениленсульфид является кристаллическим полимерным соединением, температура формы оказывает значительное влияние на характеристики частей полифениленсульфида.
Из-за внезапного охлаждения детали не кристаллизуются достаточно, так что механическая прочность и термостойкость материалов снижаются. Когда температура формы увеличивается, кристалличность деталей улучшается, а жесткость также улучшается одновременно.
На условия кристаллизации деталей из литьевого формования PPS влияет скорость охлаждения расплава. Скорость охлаждения расплава происходит быстро, вязкость PPS сильно возрастает, а сегментная подвижность уменьшается, экстремумы перегруппировки сегментов, прыгающие в кристаллическую решетку, становятся меньше, а кристаллизация ограничена или даже невозможна. Кристаллизация хороша, кристалличность мала, когда скорость охлаждения расплава медленная, слишком поздно кристаллизоваться, кристаллы непрерывно расширяются в значительной степени, температура формы увеличивается, а кристалличность деталей улучшается.
1. При нормальных условиях температура пресс-формы должна контролироваться выше 120 ° C. Почему плита должна нагреваться?
Поскольку кристалличность частей полифениленсульфида, формованных при температуре формы 38 ° С, составляет менее 5%, можно сказать, что, хотя части в основном сформированы, внутренняя структура деталей еще не удовлетворяет требованиям. Для улучшения кристалличности деталей необходимо выполнить последующую обработку. Термическая обработка при 204 ° C в течение 30 минут, ее кристалличность может быть увеличена до 60%, поэтому в спецификации процесса литьевого формования термообработка процесса: Требования к продукту в течение 48 часов после обработки.
Поместите продукт в печь, его толщина не превышает в три раза больше, чем у продукта, и поднимается до 200 ° C в течение 1 часа при комнатной температуре. После 2 часов удержания (когда часть относительно велика, время откладывается назад). Отключите питание и остудите его в духовке. При комнатной температуре выньте продукт. Но для иллюстрации температуры литейной формы это низкоформовочные изделия.
Поверхность не достаточно хороша для создания матовых деталей, которые требуют низкой чистоты поверхности. В основном это может соответствовать требованиям (Примечание: для деталей с высокой степенью чистоты температура пресс-формы должна контролироваться выше 120 ° C).
2. Поверхность поверхности полости формы невелика, и это также одна из причин того, что чистота поверхности компонента невелика.
Требуются детали с высокой степенью отделки поверхности. Полость формы полируется, покрывается и полируется до тех пор, пока она не будет соответствовать требованиям к использованию.
В-третьих, явление растрескивания деталей
Это в основном связано с внутренним напряжением продукта.
Внутреннее напряжение относится к напряжению, вызванному неправильным формованием, изменением температуры и т. Д. При отсутствии внешней силы. Суть в том, что в продукте заморожена высокая упругая деформация пластических молекул.
Внутреннее напряжение пластиковых изделий может влиять на механические свойства и характеристики изделий, такие как деформация, деформация и даже небольшие трещины. Внутреннее напряжение также может привести к тому, что впрыскиваемые продукты проявляют более высокие механические свойства в направлении потока и перпендикулярно направлению потока. Прочность ниже, что приводит к неравномерности продукта, что влияет на использование продукта. Особенно, когда изделие подвергается воздействию тепла или контактирует со специальными растворителями, ускоряется растрескивание.
Внутреннее напряжение продуктов PPS вызвано напряжением ориентации и температурным напряжением, а иногда связано с неправильной демонтажей.
1. Ориентационный стресс
После инъекции макромолекул внутри продукта может возникать внутреннее напряжение, вызывая концентрацию напряжений.
Плавление (материал) быстро охлаждается во время литьевого формования, а вязкость расплава относительно высока при относительно низкой температуре, а ориентированные молекулы недостаточно ослаблены. Получающееся внутреннее напряжение влияет на механические свойства и стабильность размеров детали. Температура тела (температура ствола) оказывает наибольшее влияние на ориентационный стресс. Повышение температуры расплава (температура барреля) снижает вязкость расплава, и, следовательно, напряжение сдвига и напряжение ориентации уменьшаются.
1 Степень релаксации ориентировочного напряжения велика при высоких температурах расплава (температуры барреля), но по мере снижения вязкости давление, подаваемое винтом машинной инъекции в полость формы, увеличивается, что может увеличить скорость сдвига, что приводит к ориентировочному напряжению. увеличивается.
2 Если время удержания давления слишком велико, напряжение ориентации увеличивается: увеличение давления машины для инъекций также увеличит напряжение ориентации из-за увеличения напряжения сдвига и скорости сдвига.
Толщина продуктов литьевого формования также влияет на внутреннее напряжение, а ориентационное напряжение уменьшается с увеличением толщины литьевых изделий. Поскольку толстостенные литьевые детали медленно охлаждают, расплав охлаждается в полости формы, время релаксации длительное и молекулы ориентации имеют достаточно времени для возврата. Случайное состояние.
4 Если температура формы высокая, расплав медленно охлаждается, что может уменьшить напряжение ориентации.
2. Температурный стресс
Разность температур между температурой расплава (температура материала) и температурой формы во время впрыска пластика велика, что приводит к тому, что расплав близок к стенке пресс-формы, чтобы охладиться быстрее, тем самым создавая напряжение, которое неравномерно распределено в объеме продукта.
1 Поскольку удельная теплоемкость PPS больше, теплопроводность меньше, а поверхностный слой продукта охлаждается намного быстрее, чем внутренний слой. Затвердевший слой оболочки, сформированный на поверхности продукта, будет препятствовать свободной усадке внутренней части во время непрерывного охлаждения. В результате напряжение растяжения возникает внутри продукта. Во внешнем слое возникает сжимающее напряжение.
2 Чем больше напряжение, вызванное усадкой термопластов, тем ниже напряжение, создаваемое уплотнением материала в пресс-форме, т. Е. Короткое время удержания и давление удерживания под низким давлением могут в значительной степени снизить напряжение.
3 Форма и размер продукта также оказывают большое влияние на внутреннее напряжение. Чем больше отношение площади поверхности к объему продукта, тем быстрее поверхность охлаждается, тем больше напряжение ориентации и температурный стресс.
4 Ориентировочный стресс в основном образуется в поверхностном слое продукта. Поэтому можно считать, что ориентационное напряжение должно увеличиваться по мере увеличения отношения поверхности продукта к его объему.
5 Если толщина продукта неравномерна или продукт имеет металлические вставки, легко получить ориентировочное напряжение, поэтому вставку и затвор следует установить на толстую стенку изделия.
Благодаря вышеупомянутым аспектам анализа из-за структурных характеристик пластмасс и ограничений процесса литья под давлением невозможно полностью избежать внутреннего напряжения, можно только минимизировать внутреннее напряжение или попытаться сделать внутреннее распределение напряжения внутри продукта.
Метод:
1 Температура впрыска оказывает большое влияние на внутреннее напряжение продукта, поэтому температура цилиндра должна быть должным образом увеличена, чтобы материал был хорошо пластифицирован, компоненты были одинаковыми, чтобы уменьшить скорость усадки, а внутреннее напряжение уменьшилось, температура формы была увеличена, и продукт медленно охлаждался. Расслабьте молекулы ориентации, чтобы уменьшить внутреннее напряжение.
2 Чрезмерно высокое давление удержания при слишком длительном давлении может сделать ориентацию пластических молекул крупными и вызвать большую силу сдвига, что приводит к упорядочению пластических молекул упорядоченным образом, а ориентационное напряжение изделий становится большим. Поэтому следует, по возможности, использовать более низкое давление впрыска; Время удержания давления слишком велико, давление в пресс-форме увеличивается из-за компенсирующего действия давления, материал расплава оказывает более сильное сжатие, степень молекулярной ориентации увеличивается, а внутреннее напряжение продукта велико, поэтому время выдержки не должно быть слишком большим.
3 Скорость впрыска оказывает гораздо меньшее влияние на внутреннее напряжение деталей, полученных литьевым формованием, чем температура, давление и т. Д., Но лучше использовать инъекцию с переменной скоростью, то есть быстрое наполнение, изменение на малую скорость, когда полость заполнена, а скорость впрыска быстро с одной стороны. , уменьшают метки сварки, с другой стороны, низкоскоростное давление может уменьшить молекулярную ориентацию.
4 Конструктивное расположение ворот. Обычно расположение ворот должно быть установлено на толстостенной части изделия. Плоский продукт должен использовать плоские ворота и веерообразные ворота, материал PPS не должен адаптироваться к подводному точечному затвору. Эжектор должен быть спроектирован так, чтобы быть большим. Выброс площади поверхности металла, наклон плеска должен быть большим.
5 Когда изделие имеет металлические вставки, вставки должны быть предварительно нагреты (обычно нагреты до примерно 200 ° C), чтобы предотвратить внутреннее напряжение, вызванное несогласованным коэффициентом расширения между металлическим материалом и пластмассовым материалом.
6 После выталкивания пресс-формы продукт должен быть подвергнут обработке в течение 24 часов для устранения внутреннего напряжения. Температура термообработки составляет около 200 ° C, а время выдержки составляет от 2 до 3 часов. Суть заключается в том, чтобы цепь и участок цепи в пластической молекуле имели определенные действия. Способность замораживать упругую деформацию ослабляется, а ориентированные молекулы возвращаются в случайное состояние.