.png)
Полифениленсульфид, сокращенно ПФС или PPS, является одним из пластиков с действительно выдающимися характеристиками. Он очень прочен и хорошо выдерживает высокие температуры. Полифениленсульфид не плавится при температурах ниже примерно 300ºC. К тому же он устойчив к воздействию пламени. Переработчики, работающие в области производства пластмасс называют пластики с очень хорошими характеристиками, как например, полифениленсульфид, суперконструкционными пластиками.
Полифениленсульфид очень дорог, поэтому он используется только в том случае, когда необходима действительно высокая устойчивость к воздействию пламени. Он успешно заменяет не только другие пластики, но, также, реактопласты и металлы.
Электрические розетки и другие части электрической силовой аппаратуры делаются из ПФС. Также он применяется в некоторых деталях автомобилей, микроволновых печей и фенов для укладки волос.
Как получается полифениленсульфид? Необходимо дать провзаимодействовать пара-дихлорбензолу и сульфиду натрия в полярном растворителе вроде N-метилпирролидона.
Таким образом вы получаете полифениленсульфид с низкой молекулярной массой, что удобно, если вы собираетесь использовать его в качестве покрытия. Но если вы хотите использовать его в качестве самостоятельного материала, вам необходимо нагреть его в атмосфере кислорода, в результате чего вы получите полимер с более высокой молекулярной массой. Это обычно приводит также и к его сшиванию. Материал быстро кристаллизуется (степень кристалличности ~ 50%).
Практическое применение материала обеспечивается уникальным набором его свойств.
Композиции.
Конструкционные марки полифениленсульфида содержат, помимо полимерной матрицы, стекловолокно (40-60%), минералы (50-60%) или стекловолокно и минералы вместе взятые (суммарно до 65%). Специальные марки содержат 20% и менее стекловолокна (экструзионные марки), 15-30% углеволокна (тепло- и электропроводящие марки), тефлон (антифрикционные марки)
Механические свойства.
Стандартные (стеклонаполненные и стекломинералонаполненные) марки полифениленсульфида характеризуются супержесткостью (прочность при растяжении — до 200 МПа, модуль упругости — до 22 000 МПа) в сочетании с ударопрочностью (до 50 кДж/м² по Изоду без надреза и 10 кДж/м² по Шарпи с надрезом) и стабильностью размеров при длительных нагрузках. Это позволяет применять материал при изготовлении полых изделий, находящихся под повышенным давлением, патронов электроламп, корпусных изделий, манжетных уплотнений, сложных конструкций с ребрами жесткости.
Температура эксплуатации.
Полифениленсульфид является одним из наиболее теплостойких термопластов. Изделия из данного материала могут работать постоянно в интервале температур от -60°C до +220°С и выдерживать кратковременный нагрев до 260-270°С.
Химическая и климатическая стойкость. Полифениленсульфид не растворим ни в одном из известных химических растворителей при температуре ниже 200°С. Обладает исключительной химической стойкостью, в том числе к автомобильному и авиационному топливу и горюче- смазочным материалам, кислотам, щелочам, детергентам и другим моющим средствам, а, также, стойкостью к гидролизу (водопоглощение ~ 0,02%). Низкий уровень водопоглащения (до 0,02%) позволяет использовать материал для изготовления различных деталей погружных насосов или деталей работающие во влажной среде.
Материал сохраняет химическую стабильность и при повышенных температурах, например при контакте с горячим воздухом или горюче-смазочными материалами в процессе эксплуатации двигателей.
Огнестойкость. Одним из уникальных свойств полифениленсульфида является его огнестойкость (категория ПВ-0) без введения каких бы то ни было добавок, что является дополнительным преимуществом использования материала в автомобилестроении, производстве авиационно-космической техники (детали интерьера самолетов и космических кораблей), нефтехимической и газовой промышленности и т.п.
Электрические свойства. По своей природе материал является прекрасным диэлектриком. Эти свойства сохраняются во всем диапазоне температур эксплуатации и при различной влажности.
В то же время, при наполнении ПФС углеволокном можно получить электропроводящий материал (поверхностное сопротивление < 106 Ом) при одновременном улучшении его износостойкости, теплопроводности и сохранении жесткости.
Примеры практического применения
Автомобилестроение: детали подкапотного пространства, воздуховсасывающей системы, насосов, вентилей автомобиля; топливные рамы и т.п.
Авиационно-космическая техника: детали интерьера самолетов и космических кораблей.
Нефтехимическая и газовая промышленность: детали погружных насосов
Шестерни, поршни и корпуса прецизионных насосов (для аппарата «искусственная почка», оборудования для автоматического проявления пленок и др.).
Бытовая техника: теплостойкие и нагруженные детали, посуда для микроволновых печей, детали фенов, электробритв и щипцов для завивки волос, детали кухонных процессоров.
Электротехника: теплостойкие детали электротехнического назначения, подложки микросхем, штекеры, переключатели, корпуса катушек, детали реле.
Электроника: имеет преимущества перед другими пластмассами из-за практического отсутствия ионных примесей.
Медицинская техника
Теплостойкие детали автомобиля. Детали под капотом автомобиля. Топливные рампы. Детали воздуховсасывающей системы, насосов, вентилей автомобиля.
Детали интерьера самолетов и космической техники.
Теплостойкие и нагруженные детали бытовой техники. Детали и посуда для микроволновых печей. Теплостойкие детали фенов, щипцов для завивки. Головки электробритв. Мелкие детали кухонных процессоров.
Светотехника. Корпуса, патроны, рефлекторы, держатели мощных ламп. Адаптеры галогеновых ламп.
Стерилизуемые медицинские поддоны и контейнеры.
Шестерни, поршни и корпуса прецизионных насосов (для аппарата «искусственная почка», оборудования для автоматического проявления пленок и др.).
Детали химических и нефтеперегонных установок.
Теплостойкие детали электротехнического назначения. Подложки микросхем. Штекеры, переключатели. Корпуса катушек, детали реле. Компоненты для поверхностного монтажа.
Переработка.
Материал перерабатываются литьем под давлением, характеризуется высокой стабильностью размеров. Низкая усадка при литье позволяет изготавливать высокоточно даже мелкие детали.
При вторичной переработке можно использовать рециклат с добавлением до 10-20% к первичному материалу без изменения физико-механических свойств полимера.
Температура расплава: 300-340°С.
Температура формы: 135-175°С — не меньше.
ПФС — достаточно чувствителен к влаге. Поэтому при сушке материал лучше пересушить. Он быстро застывает, поэтому время цикла можно держать покороче. Набор дозы, минимальные обороты и противодавление не больше 40 бар. Любит быстрый впрыск,иначе и на горячей (150С) форме может коробится. Материал обязательно сушить при 120.
Полифениленсульфид -высоковязкий материал чувствительный к перегреву при литье его требуются достаточно широкие литниковые каналы. Стандартные литьевые машины можно разогреть до 350 С.
Если форму нагреть на 80-90 градусов, то получается практически аморфный материл, с ухудшенными свойствами. Если греть больше 140°, то, несмотря на высокую кристалличность материала и отличное качество поверхности изделия, но необходимо опасаться короблений. Полифениленсульфид — очень чувствителен к качеству формы, поэтому, приконструировании изделий из него,этому вопросу должно придаваться первостепенное значение.
