Polyfenylénsulfidový PPS plast

PPS (polyfenylénsulfid) je vysoko výkonný, kryštalický termoplastický inžiniersky polymér s vynikajúcimi komplexnými vlastnosťami:
Vynikajúca tepelná odolnosť: Dlhodobá prevádzková teplota môže presiahnuť 220 °C a krátkodobá odolnosť môže dosiahnuť viac ako 260 °C. Má vysokú teplotu tepelného skreslenia (HDT) a dobrú retardáciu horenia, čím dosahuje hodnotenie UL94 V-0.
Vynikajúca chemická odolnosť: Okrem silných oxidačných kyselín (napr. koncentrovaná kyselina sírová, koncentrovaná kyselina dusičná) PPS odoláva väčšine kyselín, zásad, solí, organických rozpúšťadiel a olejov a je prakticky nerozpustný v akomkoľvek rozpúšťadle pod 200 °C.
Dobré mechanické vlastnosti: Vysoká tuhosť a tvrdosť s vynikajúcou odolnosťou proti tečeniu a únavou.
Výnimočná rozmerová stabilita: Extrémne nízke zmrštenie výlisku a takmer nulová absorpcia vody, zachováva presné rozmery aj v prostredí s vysokou teplotou a vysokou vlhkosťou.
Vynikajúca elektrická izolácia: Nízka dielektrická konštanta, nízke dielektrické straty a stabilný elektrický výkon pri vysokej frekvencii, vysokej teplote a vysokej vlhkosti.
Vlastná retardácia horenia: Dosahuje vysokú úroveň spomaľovania horenia bez pridania retardérov horenia.
Vnútorné obmedzenia: Čistá PPS živica je relatívne krehká, má nízku rázovú pevnosť (najmä vrubový ráz) a zlú húževnatosť. Jeho farba je zvyčajne tmavohnedá alebo čierna, čo sťažuje výrobu svetlých produktov. Nízka viskozita taveniny obmedzuje spracovateľnosť, ale má vynikajúcu zmáčavosť pre výstužné materiály, ako je sklenené vlákno, takže sa bežne používa ako vystužené alebo plnené kompozity.

Hlavné pokyny na úpravu PPS
Aby sa prekonali obmedzenia čistého PPS a rozšírili sa jeho aplikácie, modifikácie sa vykonávajú hlavne miešaním, plnením, vystužovaním a legovaním:
Úprava výstuže a výplne:
Vystuženie sklenenými vláknami (GF): Najčastejšie výrazne zlepšuje pevnosť v ťahu, pevnosť v ohybe, tuhosť a teplotu deformácie teplom.

Uhlíkové vlákno / minerálna výplň (CF / anorganické plnivá): Uhlíkové vlákno výrazne zvyšuje pevnosť, tuhosť, odolnosť proti opotrebovaniu a vodivosť/antistatický výkon. Plnivá ako uhličitan vápenatý, mastenec a oxid titaničitý hlavne znižujú náklady, zlepšujú rozmerovú stabilitu a zlepšujú kvalitu povrchu.

Úprava spevnenia:
Miešanie s polyolefínmi (napr. PP, PE), elastomérmi (napr. SEBS, POE), nylonmi (PA), polysulfónom (PSU) alebo pridaním elastomérnych častíc výrazne zvyšuje rázovú pevnosť a húževnatosť, čím prekonáva krehkosť.

Legovacia modifikácia:
Zliatina PPS/PA: Kombinuje tepelnú a chemickú odolnosť PPS s odolnosťou PA, čím zlepšuje tok spracovania zložitých tenkostenných dielov.
Zliatina PPS/PTFE: Pridaním polytetrafluóretylénu sa výrazne zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu, samomazanie a odolnosť proti korózii, čo je vhodné pre tesniace komponenty odolné voči opotrebovaniu.
Zliatina PPS/PPO alebo PPS/PSU: Ďalej zlepšuje tepelnú odolnosť, rozmerovú stabilitu a dielektrické vlastnosti.

Funkčná modifikácia:
Vodivá / antistatická úprava: Pridanie uhlíkových vlákien, uhlíkových nanorúriek, vodivých sadzí atď., aby sa zabezpečili vodivé alebo antistatické vlastnosti.
Úprava tepelnej vodivosti: Pridanie nitridu bóru, oxidu hlinitého a iných plnív na zvýšenie tepelnej vodivosti.
Úprava odolnosti proti opotrebeniu: Okrem PTFE môžu koeficient trenia znížiť aj tuhé mazivá ako grafit alebo disulfid molybdénu.

Spracovanie a úprava vzhľadu:
Zlepšite tok taveniny a okno procesu tvarovania.
Špeciálne úpravy umožňujú zafarbenie svetlom alebo farbenie podľa estetických požiadaviek.

Aplikácia PPS a jej modifikovaných materiálov
Vďaka svojim komplexným vlastnostiam sú PPS kompozity široko používané v náročných oblastiach:
Automobilový priemysel:
Oblasť motora: Rámy zapaľovacích cievok, kryty snímačov, komponenty vstrekovačov, telesá škrtiacej klapky, sacie potrubie turbodúchadla.
Elektrické systémy: Konektory, poistkové skrinky, relé, držiaky motorových kief.
Karoséria a podvozok: Objímky žiaroviek odolné voči korózii, telesá ložísk, telesá čerpadiel atď.

Elektronika a elektrika (E&E):
Technológia povrchovej montáže (SMT): Vysokoteplotné spájkovacie konektory, rámy cievok, IC nosiče, komponenty spínačov.
Nosiče čipov, zásuvky, kryty vysokonapäťových komponentov, kondenzátory atď.
Domáce spotrebiče: Vysokoteplotné kontaktné komponenty v žehličkách, mikrovlnkách, ohrievačoch, s držiakmi a krytmi.

Priemyselný sektor:
Chemické spracovanie: Čerpadlá, obežné kolesá, ventily, potrubia, filtre, príruby – komponenty odolné voči korózii a vysokým teplotám.
Mechanické vybavenie: Ozubené kolesá, ložiská, puzdrá, posúvače – odolné proti opotrebovaniu, samomazné, vysoko presné konštrukčné diely.
Ekologické vybavenie: Komponenty odolné voči korózii na čistenie odpadových vôd a výfukových plynov.

Letectvo a armáda:
Komponenty, kryty a konektory s prísnymi požiadavkami na nízku hmotnosť, odolnosť voči vysokým teplotám, nehorľavosť a odolnosť proti korózii.

Ďalšie polia:
Zdravotnícke pomôcky (vysokoteplotná sterilizácia), potravinárske stroje (odolnosť voči pare), presné nástroje atď.

Zhrnutie: PPS je vysokovýkonný plast, ktorého hlavnými výhodami sú tepelná odolnosť, chemická odolnosť a stabilita. Prostredníctvom cieleného vystuženia, tvrdenia, legovania a iných modifikácií možno jeho mechanické vlastnosti, spracovateľnosť a funkčné charakteristiky systematicky optimalizovať, aby spĺňali požiadavky náročných priemyselných oblastí od vysokoteplotných elektronických obalov po drsné chemické prostredie, presné automobilové diely a vysokorýchlostné komponenty odolné voči opotrebovaniu.