聚苯醚化学名称为聚2.6-二甲基-1.4笨醚简称PPO(PolyphenyleneOxide)或PPE(Polyphene enther).又称为聚亚笨机氧化合物或笨撑醚,是一类耐高温的热塑性树脂。市场上通用的主要为改性的聚苯醚(Modified Poiyphenyiene Oxide),简称MPPO,或者MPPE(Modified Polypheylene ether)。
由于习惯上,对聚苯醚和其改性共混聚合物都称为PPO或PPE,
聚苯醚于1959年由美国GE公司的AllanS.Hay所发明。聚苯醚具有优良的物理性能及特性,但熔融流动性差,加工困难,为改善加工性能,GE公司于1966年将聚苯醚与聚苯乙烯共混改性获得成功,并注册成为Noryl商品名投入市场,其生产能力占世界80%以上。
PPO是一种综合性能优良的热塑性工程材料,突出的是电绝缘性和耐水性优异,尺寸稳定性好。
1.介电性能居工程材料之首。PPO树脂分子结构中无极性基团,电性能稳定,可在广泛的温度计频率范围内保持良好的电性能。其介电常数和介电损耗角是工程材料中最小的,而且几乎不受温度、湿度计频率范围数的影响。其体积电阻率是工程塑料中最高的,PPO是优异电性能使其广泛应用于生产电器产品,尤其是耐高压的部件,如彩电的行输出的变压器(PBT)等。
2.良好的机械性能及热性能。PPO分子链在,含有大量的芳香环结构,分子链感性较强。树脂的机械强度价高,耐蠕变性优良,温度变化影响甚小。PPO具有较高的耐热性,玻璃化的温度高达211℃,熔点268℃.
3.优异的耐水性。PPO为非结晶性树脂,在通常的温度范围,分子运动少,主链物大的极性基团,偶极矩不发生分极,耐水性非常好,是工程材料中吸水率最低的品种。在热水中长时间浸泡其物理性能仍有很少下降。
4. 阻燃性聊好,具有自熄性。PPO的氧指数29,为自熄材料,而高抗冲击聚苯乙烯的氧指数17为易燃性材料,二者合一是具中等程度的可燃性,制造阻燃等级PPO时,不需要添加卤素的阻燃剂,加入磷类阻燃剂即可达到UL94标准,减少对环境的污染,
5. 收缩率低,尺寸稳定性好,无毒,密度小。
6. 耐介质性和耐光性。PPO对酸。碱和洗涤剂等基本不受腐蚀,在受力的情况下,矿物油及酮类,酯类溶剂会产生盈利开裂;对有机溶剂如脂肪经、卤代脂肪经等会使之溶胀和溶解。PPO弱点是耐光性差,长时间在阳光或荧光下使用产生变色,颜色发黄,原因是紫外线能使芳香醚的链结合分裂所致。而如何改善PPO的耐光性成为一个课题。
l) 非结晶料、吸湿小,PPO的吸水率很低,但水分会使制品表面出现银丝、气泡等缺陷,为此,可将原料置于80~1OOC的烘箱申,干燥1-2h后使用。 &#feff;
2)PPO的分子键刚性大,玻璃化转化温度高,不易取向,但强迫取向后很难松弛。所以制品内残余内应力较高,一般要经过后处理。
3)PPO为无定型材料,在熔融状态下的流变性接近于牛顿流体,但随温度的升高偏离牛顿流体的程度越大。
4)PPO熔体的粘度大,因此加工时应提高温度,并适当提高注射压力,以提高充模能力。
5)PPO的回料可重复使用,一般重复使用3次,其性能没有明显降低。
6)对PPO熔体宜采用螺杆式注塑机成型,喷嘴采用直通式为佳,孔径为3-6mm
7)在PPO注塑成型时,宜采取高压、高速注射,保压及冷却时间不能太长。
8)模具的主流道宜采用较大的锥度或采用拉料钩,浇道以短粗为好。
9)浇口宜采用直接式、扇形或扁平形,采用针状浇口时直径应适当加大,对于长浇道可采用热流道结构。
10)PPO的成型收缩率较小,一般为0.2%一0.7%,因而制品尺寸稳定性能优良。
11)流动性差,为类似牛顿流体,粘度对温度比较敏感,制品厚度一般在0.8毫米以上。极易分解,分解时产生腐蚀气体。宜严格控制成型温度,模具应加热,浇注系统对料流阻力应小。
12)聚苯醚的吸水率很低0.06%左右,但微量的水分会导致产品表面出现银丝等不光滑现象,最好是作干燥处理,温度不可高出150度,否则颜色会变化。
13)聚苯醚的成型温度为280-330度,改性聚苯醚的成型温度为260-285度。 PPO塑胶原料注塑工艺熔料温度:270-290℃
料筒恒温:PPO具有很高的耐热性,热分解温度达350C,在300C以内无明显热降解现象。通常,料筒温度控制在260~290C,喷嘴温度低于料筒温度lOC左右。
模具温度:由于PPO熔体粘度大,因在注塑成型时应采用较高模温。通常,模温控制在100~15OC。模温低于1OOC时,薄壁塑件易出现充满不足及分层;而高于15OC时,易出现气泡、银丝、翘曲等缺陷。
注射压力:提高注射压力,有利于熔料的充模,一般注射压控制在100-14OMPao 保压压力:注射压力的40%-60%
背压:3-10 MPa(30-100bar)
注射速度:有长流道的制品需要快速注射;但在此情况下,确保膜具有足够的通气性。
螺杆转速:中等螺杆转速,折合线速度为0.6m/s
计量行程:0.5-3.5D
残料量:3-6mm,取决于计量行程和螺杆直径。
预烘干:在110℃温度下烘干2h。
回收率:材料可再生加工,只要回料没有发生热降解。
收缩率:0.8%-1.5%
浇口系统:对小制品使用点式或潜伏式浇口,否则采用直浇口或圆片浇口;可采用热流道机器停工时段关闭加热系统;底螺杆背压状态下,操作几次计量循环,像操作挤出机一样清空料筒。
料筒设备:标准螺杆,止逆环,直通喷嘴。
1、适于制作耐热件、绝缘件、减磨耐磨件、传动件、医疗及电子零件。
2、可作较高温度下使用的齿轮、风叶、阀等零件,可代替不锈钢使用。
3、可制作螺丝、紧固件及连接件。
4、电机、转子、机壳、变压器的电器零件。
5、PPO和MPPO 主要用于电子电器、汽车、家用电器、办公室设备和工业机械等方面,利用MPPO耐热性、耐冲击性、尺寸稳定性、耐擦伤、耐剥落。
6、可涂性和电气性能,用于做汽车仪表板、散热器格子、扬声器格栅、控制台、保险盒、继电器箱、连接器、轮罩。
7、电子电器工业上广泛用于制造连接器、线圈绕线轴、机械部件护罩、开关继电器、调谐设备、大型电子显示器、可变电容器、蓄电池配件、话筒等零部件。
8、家用电器上用于电视机、摄影机、录象带、录音机、空调机、加温器、电饭煲等零部件。可作复印机、计算机系统,打印机、传真机等外装件和组件。
9、另外可做照相机、计时器、水泵、鼓风机的外壳和零部件、无声齿轮、管道、阀体、外科手术器具、消毒器等医疗器具零部件。
10、大型吹塑成型可做汽车大型部件如阻流板、保险杠、低发泡成型适宜制作高刚性、尺寸稳定性、优良吸音性、内部结构复杂的大型制品,如各种机器外壳、底座、内部支架、设计自由度大,制品轻量化
未经改性的聚苯醚(PPO)树脂具有良好的力学性能、电性能、耐热性、阻燃性以及化学稳定性等,但是它的耐溶剂性差、制品容易发生应力开裂、缺口冲击强度低,另外它存在一个致命的弱点——熔体粘度高,加工成型性极差,纯PPO树脂不能采用注射方法成型,这样大大限制了它的应用。
为了克服这些缺点,或赋予其新的性能,人们对PPO进行了多种改性。其方法有化学(共聚、嵌段、接枝和网化等)和物理(共混、填充、增强和微发泡等)改性两种。
(1) 对PPO的结构进行改性,如用溴化、磷酸酯化、磺酰化、羧基化等来提高PPO的溶解性和透气性以用于膜材料,或是赋予PPO的阻燃性而用于阻燃材料;
(2) PPO的主链或端基与带官能团的小分子进行反应,赋予PPO一定的极性和反应活性,用于PPO合金的增容剂;
(3) PPO与其他高分子或小分子通过嵌段或接枝共聚获得新材料或用作PPO合金的增容剂; 聚苯醚的物理改性中研究最为活跃的是
(1) 利用PPO与聚苯乙烯(PS)在宽广组成范围内的相容性与各种带苯乙烯单元的聚合物共混来制备PPO/PS型合金,即第一代PPO合金;
(2) 通过与其它工程塑料,如聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)等共混制备高性能的PPO合金,即第二代PPO合金。
另外,可以按组分间的相容性将聚苯醚合金分为:
PPO塑胶成品
(1) 相容体系,主要是指PPO/PS;
(2) 非相容体系,包括PPO/PA、PPO/PBT、PPO/PET、PPO/聚四氟乙烯(PTFE)、PPO/聚烯烃(PO)等;
(3)部分相容体系,包括PPO/聚碳酸酯(PC)、PPO/PPS,PPO/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS),PPO/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、PPO/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PPO/苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)等。
1、适于制作耐热件、绝缘件、减磨耐磨件、传动件、医疗及电子零件。
2、可作较高温度下使用的齿轮、风叶、阀等零件,可代替不锈钢使用。
3、可制作螺丝、紧固件及连接件。
4、电机、转子、机壳、变压器的电器零件。
5、PPO和MPPO 主要用于电子电器、汽车、家用电器、办公室设备和工业机械等方面,利用MPPO耐热性、耐冲击性、尺寸稳定性、耐擦伤、耐剥落。
6、可涂性和电气性能,用于做汽车仪表板、散热器格子、扬声器格栅、控制台、保险盒、继电器箱、连接器、轮罩。
7、电子电器工业上广泛用于制造连接器、线圈绕线轴、机械部件护罩、开关继电器、调谐设备、大型电子显示器、可变电容器、蓄电池配件、话筒等零部件。
8、家用电器上用于电视机、摄影机、录象带、录音机、空调机、加温器、电饭煲等零部件。可作复印机、计算机系统,打印机、传真机等外装件和组件。
9、另外可做照相机、计时器、水泵、鼓风机的外壳和零部件、无声齿轮、管道、阀体、外科手术器具、消毒器等医疗器具零部件。
10、大型吹塑成型可做汽车大型部件如阻流板、保险杠、低发泡成型适宜制作高刚性、尺寸稳定性、优良吸音性、内部结构复杂的大型制品,如各种机器外壳、底座、内部支架、设计自由度大,制品轻量化。