PPO,中文名稱(chēng)叫聚醚b。英文名:Polyphenylene Oxide
是五大通用工程塑料之一。它具有剛性大、耐熱性高、難燃、強(qiáng)度較高電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。另外,聚醚還具有耐磨、無(wú)毒、耐污染等優(yōu)點(diǎn)。PPO的介電常數(shù)和介電損耗在工程塑料中是小的品種之一,幾乎不受溫度、濕度的影響,可用于低、中、高頻電場(chǎng)領(lǐng)域。PPO的負(fù)荷變形溫度可達(dá) 190℃以上,脆化溫度為-170℃?!PO材料作為五大通用工程塑料之一,無(wú)毒,相對(duì)密度小,(PPO/PA同類(lèi)產(chǎn)品也僅為1.10-1.13g/cm3),是五大通用工程塑料中密度小的,具有良好的機(jī)械強(qiáng)度,抗蠕變性,耐應(yīng)力松弛,抗疲勞強(qiáng)度高。
PPO/PS合金耐熱性突出,熱變形溫度在1.82MPa下,可以從75-170℃連續(xù)變化,隨著PPO含量增加,材料的熱變汽車(chē)工業(yè)形溫度不斷升高,用于滿足不同場(chǎng)合的性能需求。PPO及其合金可以采用注塑、擠出、模壓、發(fā)泡和電鍍、真空鍍膜、印刷機(jī)加工等各種加工方法。
純的PPO料具有熔融流動(dòng)性較差、價(jià)格高的缺點(diǎn),市場(chǎng)出售的產(chǎn)品均為其改良的產(chǎn)品,具有優(yōu)良的綜合性能,它們廣泛運(yùn)用于:
電子電氣:能夠滿足在潮濕、負(fù)載、高溫的條件下具有優(yōu)良的電絕緣性,運(yùn)用制備電視積機(jī)調(diào)諧片、線圈芯、微波絕緣件、屏蔽套、高頻印刷電 路板,各種高壓電子元器件,電視機(jī)、電腦、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)外殼等。
汽車(chē)工業(yè):適用于儀表板件、窗框、減震器、泵過(guò)濾網(wǎng)等。
機(jī)械工業(yè):用作齒輪、軸承、泵葉輪、鼓風(fēng)機(jī)葉輪片等。
化工領(lǐng)域:用于制作管道、閥門(mén)、濾片及潛水泵等耐腐蝕零部件。
性能
1、[1]為白色顆粒。綜合性能良好,可在120度蒸汽中使用,電絕緣性好,吸水小,但有應(yīng)力開(kāi)裂傾向。改性聚醚可消除應(yīng)力開(kāi)裂。
2、有突出的電絕緣性和耐水性優(yōu)異,有較好的耐磨性和電性能,尺寸穩(wěn)定性好。其介電性能居塑料的首位。
3、MPPO為PPO與HIPS共混制得的改性材料,市面上的材料均為此種材料。
4、有較高的耐熱性,玻璃化溫度211度,熔點(diǎn)268度,加熱至330度有分解傾向,PPO的含量越高其耐熱性越好,熱變形溫度可達(dá)190度。
5、阻燃性良好,具有自息性,與HIPS混合后具有中等可燃性。質(zhì)輕,無(wú)毒可用于食品和藥物行業(yè)。耐光性差,長(zhǎng)時(shí)間在陽(yáng)光下使用會(huì)變色。
6、可以與ABS,HDPE,PPS,PA,HIPS、玻璃纖維等進(jìn)行共混改性處理。PPO塑膠原料特性A、PPO塑膠原料無(wú)毒、透明、相對(duì)密度小,具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐應(yīng)力松弛、耐蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩(wěn)定性。B、在很寬溫度、頻變范圍內(nèi)電性能好,不水解、成型收縮率小,難燃有自熄性,耐無(wú)機(jī)酸、堿、耐芳香烴、鹵代烴、油類(lèi)等性能差,易溶脹或應(yīng)力開(kāi)裂。C、它具有剛性大、耐熱性高、難燃、強(qiáng)度較高電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。D、聚本醚還具有耐磨、無(wú)毒、耐污染等優(yōu)點(diǎn)。E、PPO塑膠原料的介電常數(shù)和介電損耗在工程塑料中是小的品種之一,幾乎不受溫度、濕度的影響,可用于低、中、高頻電場(chǎng)領(lǐng)域。F、PPO的負(fù)荷變形溫度可達(dá)190℃以上,脆化溫度為-170℃。 G、主要缺點(diǎn)是熔融流動(dòng)性差,加工成型困難。
成型工藝
l) 非結(jié)晶料、吸濕小,PPO的吸水率很低,但水分會(huì)使制品表面出現(xiàn)銀絲、氣泡等缺陷,為此,可將原料置于80~1OOC的烘箱申,干燥1-2h后使用。
2)PPO的分子鍵剛性大,玻璃化轉(zhuǎn)化溫度高,不易取向,但強(qiáng)迫取向后很難松弛。所以制品內(nèi)殘余內(nèi)應(yīng)力較高,一般要經(jīng)過(guò)后處理。
3)PPO為無(wú)定型材料,在熔融狀態(tài)下的流變性接近于牛頓流體,但隨溫度的升高偏離牛頓流體的程度越大。
4)PPO熔體的粘度大,因此加工時(shí)應(yīng)提高溫度,并適當(dāng)提高注射壓力,以提高充模能力。
5)PPO的回料可重復(fù)使用,一般重復(fù)使用3次,其性能沒(méi)有明顯降低。
6)對(duì)PPO熔體宜采用螺桿式注塑機(jī)成型,噴嘴采用直通式為佳,孔徑為3-6mm
7)在PPO注塑成型時(shí),宜采取高壓、高速注射,保壓及冷卻時(shí)間不能太長(zhǎng)。
8)模具的主流道宜采用較大的錐度或采用拉料鉤,澆道以短粗為好。
9)澆口宜采用直接式、扇形或扁平形,采用針狀澆口時(shí)直徑應(yīng)適當(dāng)加大,對(duì)于長(zhǎng)澆道可采用熱流道結(jié)構(gòu)。
10)PPO的成型收縮率較小,一般為0.2%一0.7%,因而制品尺寸穩(wěn)定性能優(yōu)良。
11)流動(dòng)性差,為類(lèi)似牛頓流體,粘度對(duì)溫度比較敏感,制品厚度一般在0.8毫米以上。極易分解,分解時(shí)產(chǎn)生腐蝕氣體。宜嚴(yán)格控制成型溫度,模具應(yīng)加熱,澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力應(yīng)小。
12)聚醚的吸水率很低0.06%左右,但微量的水分會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)銀絲等不光滑現(xiàn)象,好是作干燥處理,溫度不可高出150度,否則顏色會(huì)變化。
13)聚醚的成型溫度為280-330度,改性聚醚的成型溫度為260-285度。 PPO塑膠原料注塑工藝熔料溫度:270-290℃
料筒恒溫
PPO具有很高的耐熱性,熱分解溫度達(dá)350C,在300C以內(nèi)無(wú)明顯熱降解現(xiàn)象。通常,料筒溫度控制在260~290C,噴嘴溫度低于料筒溫度lOC左右。
模具溫度:由于PPO熔體粘度大,因在注塑成型時(shí)應(yīng)采用較高模溫。通常,模溫控制在100~15OC。模溫低于1OOC時(shí),薄壁塑件易出現(xiàn)充滿不足及分層;而高于15OC時(shí),易出現(xiàn)氣泡、銀絲、翹曲等缺陷。
注射壓力:提高注射壓力,有利于熔料的充模,一般注射壓控制在100-14OMPao 保壓壓力:注射壓力的40%-60%
背壓:3-10 MPa(30-100bar)
注射速度:有長(zhǎng)流道的制品需要快速注射;但在此情況下,確保膜具有足夠的通氣性。
螺桿轉(zhuǎn)速:中等螺桿轉(zhuǎn)速,折合線速度為0.6m/s
計(jì)量行程:0.5-3.5D
殘料量:3-6mm,取決于計(jì)量行程和螺桿直徑。
預(yù)烘干:在110℃溫度下烘干2h。
回收率:材料可再生加工,只要回料沒(méi)有發(fā)生熱降解。
收縮率:0.8%-1.5%
澆口系統(tǒng):對(duì)小制品使用點(diǎn)式或潛伏式澆口,否則采用直澆口或圓片澆口;可采用熱流道機(jī)器停工時(shí)段關(guān)閉加熱系統(tǒng);底螺桿背壓狀態(tài)下,操作幾次計(jì)量循環(huán),像操作擠出機(jī)一樣清空料筒。
料筒設(shè)備:標(biāo)準(zhǔn)螺桿,止逆環(huán),直通噴嘴。
PPO的改性基本知識(shí)
未經(jīng)改性的聚醚(PPO)樹(shù)脂具有良好的力學(xué)性能、電性能、耐熱性、阻燃性以及化學(xué)穩(wěn)定性等,但是它的耐溶劑性差、制品容易發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂、缺口沖擊強(qiáng)度低,另外它存在一個(gè)致命的弱點(diǎn)——熔體粘度高,加工成型性極差,純PPO樹(shù)脂不能采用注射方法成型,這樣大大限制了它的應(yīng)用。
為了克服這些缺點(diǎn),或賦予其新的性能,人們對(duì)PPO進(jìn)行了多種改性。其方法有化學(xué)(共聚、嵌段、接枝和網(wǎng)化等)和物理(共混、填充、增強(qiáng)和微發(fā)泡等)改性兩種。
化學(xué)改性主要包括
(1) 對(duì)PPO的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性,如用溴化、磷酸酯化、磺?;?、羧基化等來(lái)提高PPO的溶解性和透氣性以用于膜材料,或是賦予PPO的阻燃性而用于阻燃材料;
(2) PPO的主鏈或端基與帶官能團(tuán)的小分子進(jìn)行反應(yīng),賦予PPO一定的極性和反應(yīng)活性,用于PPO合金的增容劑;
(3) PPO與其他高分子或小分子通過(guò)嵌段或接枝共聚獲得新材料或用作PPO合金的增容劑; 聚醚的物理改性中研究為活躍的是
PPO合金化
(1) 利用PPO與聚乙烯(PS)在寬廣組成范圍內(nèi)的相容性與各種帶乙烯單元的聚合物共混來(lái)制備PPO/PS型合金,即代PPO合金;
(2) 通過(guò)與其它工程塑料,如聚酰胺(PA)、聚對(duì)二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚硫醚(PPS)等共混制備高性能的PPO合金,即第二代PPO合金。
聚醚合金分類(lèi)
可以按組分間的相容性將聚醚合金分為:
(1) 相容體系,主要是指PPO/PS;
(2) 非相容體系,包括PPO/PA、PPO/PBT、PPO/PET、PPO/聚四氟乙烯(PTFE)、PPO/聚烯烴(PO)等;
(3)部分相容體系,包括PPO/聚碳酸酯(PC)、PPO/PPS,PPO/乙烯-丁二烯-乙烯共聚物(SBS),PPO/丙烯腈-丁二烯-乙烯共聚物(ABS)、PPO/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PPO/乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)等。
PPO改性的用途
1、適于制作耐熱件、絕緣件、減磨耐磨件、傳動(dòng)件、醫(yī)療及電子零件。
2、可作較高溫度下使用的齒輪、風(fēng)葉、閥等零件,可代替不銹鋼使用。
3、可制作螺絲、緊固件及連接件。
4、電機(jī)、轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、變壓器的電器零件。
5、PPO和MPPO 主要用于電子電器、汽車(chē)、家用電器、辦公室設(shè)備和工業(yè)機(jī)械等方面,利用MPPO耐熱性、耐沖擊性、尺寸穩(wěn)定性、耐擦傷、耐剝落。
6、可涂性和電氣性能,用于做汽車(chē)儀表板、散熱器格子、揚(yáng)聲器格柵、控制臺(tái)、保險(xiǎn)盒、繼電器箱、連接器、輪罩。
7、電子電器工業(yè)上廣泛用于制造連接器、線圈繞線軸、機(jī)械部件護(hù)罩、開(kāi)關(guān)繼電器、調(diào)諧設(shè)備、大型電子顯示器、可變電容器、蓄電池配件、話筒等零部件。
8、家用電器上用于電視機(jī)、攝影機(jī)、錄象帶、錄音機(jī)、空調(diào)機(jī)、加溫器、電飯煲等零部件??勺鲝?fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng),打印機(jī)、傳真機(jī)等外裝件和組件。
9、另外可做照相機(jī)、計(jì)時(shí)器、水泵、鼓風(fēng)機(jī)的外殼和零部件、無(wú)聲齒輪、管道、閥體、外科手術(shù)器具、消毒器等醫(yī)療器具零部件。
10、大型吹塑成型可做汽車(chē)大型部件如阻流板、保險(xiǎn)杠、低發(fā)泡成型適宜制作高剛性、尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良吸音性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型制品,如各種機(jī)器外殼、底座、內(nèi)部支架、設(shè)計(jì)自由度大,制品輕量化。
電子電器:能夠滿足在潮濕、負(fù)載、高溫的條件下具有優(yōu)良的點(diǎn)絕緣性,運(yùn)用制備電視機(jī)調(diào)諧片、線圈芯、微波絕緣件、屏蔽套,高頻印刷電路板。各種高壓電子元器件、電視機(jī)、電腦、傳真機(jī),復(fù)讀機(jī)外殼
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