Што такое PPO? АПП, якія прадаюцца на рынку, з'яўляюцца чыстымі АПП або АПП/ПС?

Чысты поліфеніленавы эфір (PPO) - гэта немадыфікаваны высокапрадукцыйны інжынерны пластык, які належыць да сямейства некрышталічных тэрмапластычных смол і з'яўляецца "арыгінальнай формай" сямейства PPO. Яго асноўныя характарыстыкі наступныя:

1. Хімічная будова і сінтэз

Манамер: 2,6-диметилфенол (DMP) выкарыстоўваецца ў якасці сыравіны;

Метад полімерызацыі: лінейны палімер утвараецца шляхам акісляльнай полімерызацыі (каталітычная сістэма медзь-амін);

Малекулярная структура: асноўны ланцуг складаецца з чаргуючыхся цвёрдых бензольных кольцаў і гнуткіх эфірных сувязяў (-C₆H₄-O-C₆H₄-), гэтая структура «спалучэнне калянасці і гнуткасці» надае ёй унікальныя комплексныя ўласцівасці.

2. Адрозненне ад PPO сплаваў

Большасць тавараў PPO на рынку ўяўляюць сабой сплавы PPO/полістыролу (PS) , дзе PS змешаны для паляпшэння дрэннай апрацоўчай здольнасці чыстага PPO. Чысты PPO з'яўляецца асноўным матэрыялам сплаву, але ён не падвяргаўся мадыфікацыі змешвання, захоўваючы свае найбольш характэрныя ўласцівасці.

Ⅰ . Асноўныя характарыстыкі і перавагі Pure PPO

Перавагі чыстага PPO вынікаюць з цвёрда-гнуткага балансу яго малекулярных ланцугоў і яго аморфнай структуры. Ніжэй прыводзіцца структураванае рэзюмэ асноўных характарыстык і колькасных даных (Заўвага: наступныя даныя з'яўляюцца тыповымі значэннямі для чыстага PPO, адрознага ад сплаваў PPO/PS).

Ўстойлівасць да высокіх тэмператур

Доўгатэрміновая працоўная тэмпература -40~120 ℃ (кароткачасовая ўстойлівасць да 150 ℃); Тэмпература стеклования (Tg) ≈210 ℃

Нашмат больш, чым звычайныя інжынерныя пластыкі (напрыклад, ABS -40~80 ℃), прыдатныя для высокатэмпературных асяроддзяў (напрыклад, адсекі рухавікоў аўтамабіляў, дэталі прамысловых печаў).

Механічныя ўласцівасці

Мяжа трываласці на разрыў ≈ 70 МПа (блізка да 1/3 алюмініевага сплаву); Ударная трываласць з надрэзам ≈ 80 кДж/м² (пераўзыходзіць PC); Модуль пругкасці ≈ 2,5 ГПа (цвёрдасць, блізкая да металічнай)

Спалучаючы высокую трываласць і трываласць, ён можа замяніць лёгкія металы для канструктыўных кампанентаў (такіх як шасцярні і кранштэйны).

Электрычная ізаляцыя

На высокіх частотах (1 ГГц) дыэлектрычная пранікальнасць ≈ 2,6, каэфіцыент страт ≈ 0,0007; удзельнае аб'ёмнае супраціўленне > 10¹⁶ Ω·см

Надзвычай нізкія высокачашчынныя страты («нізкая дыэлектрычная» характарыстыка) робяць яго ідэальным ізаляцыйным матэрыялам для камунікацый 5G і высакавольтных электрычных прылажэнняў.

Хімічная ўстойлівасць

Устойлівы да вады, масла, слабых кіслот і шчолачаў (без змен пасля апускання пры 25 ℃ на 30 дзён); успрымальны толькі да моцных акісляльных кіслот (напрыклад, канцэнтраванай сернай кіслаты) і галагенаваных вуглевадародаў (такіх як чатыроххларыд вугляроду).

Падыходзіць для хімічных трубаправодаў і медыцынскага стэрылізацыйнага абсталявання (вытрымлівае стэрылізацыю парай пры 121 ℃).

Стабільнасць памераў

Водапаглынанне <0,07% (25 ℃, 24 гадзіны); Каэфіцыент цеплавога пашырэння ≈ 6×10⁻⁵/℃ (блізкі да 2,4×10⁻⁵/℃ алюмінія)

Амаль не ўбірае і мае мінімальную тэрмічную дэфармацыю, падыходзіць для дакладных інструментаў (такіх як кранштэйны аптычнага абсталявання і базы электронных кампанентаў).

Лёгкі і вогнеўстойлівы

Шчыльнасць ≈ 1,06 г/см³ (толькі 1/8 вагі сталі і 1/3 вагі алюмінія); Рэйтынг UL94V-0 (не трэба дадаваць галагенавыя антыпірэны)

Лёгкі з'яўляецца пераважным выбарам, і ён адпавядае экалагічна чыстым патрабаванням вогнеахоўнага (не вылучае таксічных пароў).

Чысты PPO

Ⅱ. Прымяненне Pure PPO ў профілях

Тэарэтычна з чыстага PPO можна вырабляць лісты і стрыжні, але на практыцы ён рэдка прадаецца непасрэдна або выкарыстоўваецца для вырабу профіляў. Асноўнай прычынай з'яўляецца яго вельмі дрэнная апрацоўваемасць (з-за моцнай калянасці малекулярнага ланцуга і надзвычай высокай глейкасці расплаву).

1. Болевыя моманты апрацоўкі чыстага PPO (прычыны немагчымасці непасрэднага вырабу лістоў і стрыжняў)

Дэфекты апрацоўкі чыстага РРО наступныя:

Надзвычай высокая глейкасць расплаву: пры 230 ℃/2,16 кг індэкс расплаву (MI) складае ўсяго 1~5 г/10 мін (значна ніжэй, чым у ПП 10~30 г/10 мін), што прыводзіць да вельмі нізкай цякучасці;

Вузкі дыяпазон тэмператур фармавання: Патрабуецца строгі кантроль у межах 300~350 ℃ (без патоку ніжэй за 300 ℃, дэградацыя вышэй за 350 ℃);

Высокая эластычнасць расплаву: схільнасць да перапаўнення і ўспышкі падчас ліцця пад ціскам і схільнасць да разбурэння расплаву (шурпатая паверхня) падчас экструзіі;

Высокае ўнутранае напружанне: патрабуе апрацоўкі адпалу падчас астуджэння (120~150 ℃, 2~4 гадзіны), інакш верагодна парэпанне.

Гэтыя дэфекты перашкаджаюць выкарыстанню чыстага PPO для вытворчасці лістоў і стрыжняў з выкарыстаннем звычайных працэсаў экструзіі/ліцця пад ціскам. Нават пры спробе вытворчасці ўзнікнуць такія праблемы, як нестабільнасць памераў і дэфекты паверхні.

2. Практычнае прымяненне профілю: у асноўным для сплаваў PPO/PS

Асноўнымі лістамі і стрыжнямі PPO на рынку з'яўляюцца сплавы PPO/PS. Праблемы тэхналагічнасці чыстага PPO вырашаюцца шляхам змешвання PS (30% ~ 50%) (памяншэнне глейкасці расплаву і пашырэнне дыяпазону тэмператур фармавання). Характарыстыкі сплаўных лістоў і стрыжняў:

Спелы вытворчы працэс: бесперапынныя лісты і пруткі можна вырабляць з дапамогай экструдараў;

Раўнамерная прадукцыйнасць: няма ліній зваркі, як у дэталях, адлітых пад ціскам, захоўваючы неад'емныя перавагі PPO;

Шырокі дыяпазон прымянення: выкарыстоўваецца для вырабленых на заказ дэталяў апрацоўкі (напрыклад, прыстасаванняў і прыстасаванняў), аглядных вокнаў абсталявання (тэрмаўстойлівы празрысты клас) і баз электронных кампанентаў.

Такім чынам, PPO, які цяпер прадаецца на рынку, на самай справе з'яўляецца сплавам PPP/PS.

Ⅲ. Механізм, з дапамогай якога PS паляпшае перапрацоўку PPO

Даданне PS вырашае болевыя кропкі апрацоўкі чыстага PPO з дапамогай дадатковых малекулярных структур, ператвараючы яго з «складанага для апрацоўкі» ў «лёгкі для фарміравання»:

1. Зніжэнне глейкасці расплаву і паляпшэнне цякучасці

PS - гэта аморфная смала з нізкай вязкасцю (MI≈20~30 г/10 мін пры 230 ℃/2,16 кг). Змешванне яго з PPO эквівалентна ўстаўцы гнуткіх сегментаў PS у цвёрдыя малекулярныя ланцужкі PPO, значна зніжаючы агульную глейкасць расплаву.

2. Пашыраны дыяпазон тэмператур фармавання

Тэмпература шклавання (Tg) PS складае ≈100 ℃ (значна ніжэй, чым Tg ≈210 ℃ PPO). Пасля змешвання Tg сплаву зніжаецца да 120~150 ℃, пашыраючы дыяпазон тэмператур апрацоўкі з 300~350 ℃ для чыстага PPO да 260~300 ℃, зніжаючы энергаспажыванне абсталявання і цяжкасці кантролю тэмпературы.

3. Падаўляе эластычнасць расплаву і памяншае дэфекты

Гнуткасць малекулярных ланцужкоў PS можа супрацьстаяць высокай эластычнасці PPO, памяншаючы перапаўненне і ўспышку падчас ліцця пад ціскам, а таксама разрыў расплаву падчас экструзіі, што прыводзіць да больш стабільных памераў прадукту.

4. Спрашчае працэдуры пост-апрацоўкі

Чысты PPO патрабуе адпалу (120~150℃, 2~4 гадзіны) пасля фармавання для ліквідацыі ўнутранага напружання, у той час як сплавы PPO/PS з-за іх нізкага ўнутранага напружання не патрабуюць адпалу, што непасрэдна зніжае вытворчыя выдаткі.

Такім чынам, PPO/PS з'яўляецца больш зручнай версіяй, якая збалансуе розныя аспекты прадукцыйнасці, і гэта таксама самая распаўсюджаная версія на рынку.

Калі патрабуюцца механічныя ўласцівасці PPO/PS (напрыклад, структурныя кампаненты), можна выбраць ліст ПК (лёгкі ў апрацоўцы, але дрэнная хімічная ўстойлівасць);

Калі патрабуецца хімічная ўстойлівасць PPO/PS (напрыклад, хімічныя трубаправоды), можна выбраць ліст PP (нізкі кошт, але нізкая тэрмаўстойлівасць);

Калі патрабуецца тэрмаўстойлівасць PPO/PS (напрыклад, высокатэмпературныя абалонкі), пераважней ПК (лёгкі ў апрацоўцы) або нейлонавы пластыкавы ліст PA66 (лепшая маслаўстойлівасць).