聚苯硫醚模具設計

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1、引言近年來，由于高新科學技術突飛猛進的發(fā)展以及國防建設的需要，對于接插件來說，一般常用的工程塑料遠遠不能適應新時代、新技術的要求。因此高性能工程塑料，如：聚苯硫醚（PPS）由于具有耐高溫、高強度、高絕緣、阻燃等特點，而獲得廣泛的應用。早在19世紀末有人開始對聚苯硫醚的合成進行了研究。直到1967年美國菲利浦石油股份公司開發(fā)研究了聚苯硫醚的改良合成法，1973年該公司正式投入工業(yè)化生產(chǎn)，商品名RY-TON（雷騰），并開始向全世界銷售。聚苯硫醚（PPS）是在分子主鏈上具有苯硫基，且具有結晶性鏈狀聚合物，其化學結構為：PPS的主要特性在很大程度上決定

2、于它的化學結構簡單而又巧妙，每一個芳香環(huán)和一個在對應的硫原子交互變化，這種結構具有極高的穩(wěn)定性。由于它的幾何形狀是互相對稱的，且有高度的線性，其結果PPS可以很容易地極快速地結晶，并可達到極高的等級度。進而顯示出極高的熔點（Tm=285℃）。另外PPS聚合物在惰性云霧氣體中，即使達到1000℃時，還可殘存40%的聚合物，顯示出它具有優(yōu)異的耐熱性。此外其阻燃性、耐化學藥品性、尺寸穩(wěn)定性等也極為出眾，具備了作為高性能工程塑料的各種特點。二特性由于PPS分子結構特點，故具有以下特性：(1)耐熱性具有優(yōu)異的耐熱性，經(jīng)美國UL認證連續(xù)使用溫度為200℃～

3、240℃，高荷重熱變形溫度達260℃以上，同時焊錫耐熱性極佳。(2)阻燃性燃燒安全是綜合評價臨界氧指數(shù)、燃燒氣體檢查、氣體毒性等決定的。PPS在沒有添加阻燃劑的情況下，在UL94燃燒性試驗中為V-0/5V，是最高級別。此外NASA（美國太空總署）調查研究證明，PPS燃燒安全性最高。(3)耐化學藥品性具有與PTFE（聚四氟乙烯）相媲美的優(yōu)異耐化學藥品性，目前尚未發(fā)現(xiàn)可在200℃以下溶解PPS的溶劑。(4)機械特性高強度、高剛性。在高溫下，機械性能下降少，具有卓越的耐蠕變性能和耐疲勞性。(5)尺寸穩(wěn)定性成型收縮率極小，吸水性低。線性膨脹系數(shù)小。因此

4、在高溫或高濕度的條件下，也表現(xiàn)出優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性。(6)電氣性能在高溫、高濕、高頻率的條件下，表現(xiàn)出優(yōu)異的電氣性能。(7)磨擦、磨損特性通過填充碳纖維、氟樹脂等潤滑劑，可以大幅度提高摩擦、磨損特性。(8)成型加工性由于流動性好，可進行薄壁的、長流程的注射成型。三.成型加工3.1成型工藝綜述用于工程塑料的PPS一般都添加有玻璃纖維或無機填料。因此大多選用螺桿式注射成型機進行加工。但要選用專門為玻璃纖維增強的工程塑料設計的螺桿和料筒。噴嘴可使用開放型噴嘴，但為了防止噴嘴流延建議使用封閉式噴嘴。噴嘴的加熱圈要能單獨控制。噴嘴先端的口部為2-3°的倒錐

5、。直徑為φ3-6為宜。封閉式噴嘴的清洗很不容易，必須拆開加以清除樹脂，建議采用專用噴嘴。成型加工之前，樹脂必須干燥。建議干燥溫度為150℃-160℃，2-3小時，若使用熱風干燥時，放置于盤中的原料高度不應高于50mm。若使用除溫干燥機，其入口溫度露點需為-40℃。通常大型制品成型時，周期較長。樹脂在料筒內停留時間也增加。這時如果料筒溫度過高，停留時間過長，樹脂的顏色會變成黑色，流動性也差。但對樹脂的性能沒有太大的影響。因此對于大型制品采用較低的料筒溫度。如果樹脂在料筒內停留時間過長，有可能在料筒內硬化，加工時，一定要避免這種現(xiàn)象發(fā)生。特別要注意

6、，停機前一定要清洗料筒。下面是PPS成型加工工藝參數(shù)表：注射溫度不同制品的表面光度就不一樣，注射速度越快，表面光澤越好。但容易發(fā)生制品翹曲，燒焦，一般選擇中等注射速度，較高注射壓力進行成型。由于PPS是結晶性樹脂，成型厚壁制品時，通常為提高結晶度，必須延長冷卻時間，對于薄壁制品，即使是多模腔，每一個循環(huán)周期10-30秒就足夠了。成型時螺桿轉速一般為40-100RPM，而高循環(huán)成型時雖可采用200RPM以上，但此時樹脂易發(fā)熱，料筒溫度設定要偏低。PPS是結晶性樹脂，模具溫度的高低，對制品物理機械性能，收縮率大小，翹曲變形有較大的影響，一般根據(jù)制品

7、要求來確定，大絕在50℃-150℃之間。成型后，料筒的清洗通常使用低熔融指數(shù)的聚乙烯，為了縮短清洗時間，使用成型溫度高的聚砜、聚碳酸酯（最好是玻纖增強的）等較為有效，即使用再生料也有很好的效果。用玻纖增強樹脂清洗后，為了保護成型機的料筒和螺桿，最后應當用不含填充料的樹脂進行清洗。3.2成型收縮PPS一般的成型收縮率見下表：PPS是結晶性樹脂，在成型時其結晶度隨模具溫度而變化，因此收縮率就隨模具溫度而變化。PPS一般的成型收縮率見下表：3.3結晶化對性能的影響PPS是結晶性樹脂，結晶度的大小，對制品的性能（如沖擊強度、長期熱變形溫度、表面硬度、耐

8、蠕變性、耐熱水性及耐候性等）及成型收縮率等都有影響。因此在成型時應適當控制模溫，但未必一定非要把PPS樹脂的結晶度提高不可，應按制品性能要求加以控制結