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PPES、PPESK、PPEK、 PEN加工工藝

日期:2024-09-01 10:16
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摘要:
PPES、PPESK、PPEK、 PEN加工工藝

PPES:雜萘聯(lián)苯聚醚碸
poly(phthalazinon ether sulfone)
PPEK:雜萘聯(lián)苯聚醚酮
poly(phthalazinon ether ketone)
PPESK:雜萘聯(lián)苯聚醚碸酮
poly(phthalazinon ether sulfone ketone)
聚醚碸(PPES?)、聚醚酮(PPEK?)、聚醚碸酮(PPESK?)主要性能指標(biāo)
性能
單位
聚醚碸
聚醚酮
聚醚碸酮
物理性能
密度
g/cm3
1.33
1.35
1.35
顏色
-
自然色/黑色
自然色/黑色
自然色/黑色
吸水率(23℃水中浸泡24h)
%
0.35
0.35
0.28
熱性能
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
305
263
284
熱變形溫度(壓力1.8MPa)
267
236
244
5%熱失重
500
490
500
線膨脹係數(shù)(23-250℃平均值)
1/℃
47×10-6
43×10-6
-
導(dǎo)熱係數(shù)(23-250℃平均值)
mW/mm℃
0.371
0.353
0.360
熔點(diǎn)
-
NA
NA
NA
氧指數(shù)
-
34.0
31.5
32.8
機(jī)械性能
抗張強(qiáng)度(23℃)
Mpa
88
108
93
(150℃)
Mpa
61
80
64
(220℃)
Mpa
48
58
50
(280℃)
Mpa
43
40
42
抗張模量
Gpa
1.03
1.61
1.41
壓縮強(qiáng)度(23℃)
MPa
124.34
120.35
125.24
(150℃)
MPa
90.31
87.23
102.53
(220℃)
MPa
81.85
78.32
81.63
(280℃)
MPa
44.7
49.36
53.64
彎曲強(qiáng)度(23℃)
Mpa
135.0
172.4
154
(150℃)
MPa
102.2
136.4
119.1
(220℃)
MPa
95.86
103
104.6
(280℃)
MPa
56.78
69.38
79.49
斷裂伸長率
%
11
15.3
13
非缺口衝擊強(qiáng)度
KJ/mm
22
86
-
硬度(洛氏)
-
R124
R125
R126
23℃電性能
表麵電阻
Ω
6.03×1015
1.26×1015
3.65×1015
體積電阻
Ω.cm
1.80×1016
2.77×1016
2.29×1016
擊穿強(qiáng)度
Kv/mm
43.3
43.9
39.1
介電常數(shù)
-
3.5
3.4
3.45
其它性能
鋁基附著力等級
-
1
1
1


模壓成型
下述模壓加工工藝資料僅供加工人員加工PPES、PPESK、PPEK 、PEN時參考。加工人員可按需要根據(jù)所生產(chǎn)的零件改變這些條件,例如壓力和溫度及燒結(jié)時間的長短等。

基本工藝
一、將模具清理裝備好。

二、PPES、PPESK、PPEK、 PEN用於模壓的粉料一般需要在180°C的 溫度下預(yù)先乾燥 3 小時或在 150°C的溫度下預(yù)先乾燥10小時,以避免產(chǎn)生氣孔。乾燥也可以在模具中進(jìn)行,但乾燥的時間需要根據(jù)材料的厚度進(jìn)行調(diào)整。PPES、PPESK、PPEK、PEN在模壓時可以在模具上塗抹適量的石墨粉或 PTFE 潤滑劑粉末以利於部件脫模。

三、冷壓:在模具中加入需要模壓部件重量的約 105%的乾燥物料並在70-100MPa的壓力下預(yù)壓2-3次,以便在模具及部件加熱前將模具中存留的空氣擠出。

四、加熱:對模具進(jìn)行加熱的*好的方法是采用內(nèi)部和外部加熱帶,如果冇有加熱帶可以將冷壓好的模具及物料一同放入加熱爐內(nèi)加熱(該方法相對較經(jīng)濟(jì))。采用加熱帶加熱模具及物料之前,壓力應(yīng)該"調(diào)回"到10-30MPa。模具及物料的溫度將以加熱器可能達(dá)到的*快速度升至 370 - 400°C,直至聚合物全部熔化。並且在該溫度下保持30-90分鐘,保溫時間的長短主要取決於製件的形狀、大小及填料情況。在加熱過程中可能出現(xiàn)一些噴濺,這是正常的。


五、保壓:如采用加熱帶加熱這一步可免去,在采用加熱爐加熱(即在加熱過程中無壓力),將加熱好的模具從爐中迅速取出,放在壓力機(jī)上保壓冷卻。**次加壓至70MPa,**次加壓至80MPa,反複加壓2-3次,並保壓冷卻20分鐘後可取出物件。

六、冷卻:采用加熱帶加熱好後模具將以每小時約 40°C 的速率冷卻並繼續(xù)保持壓力,直到該部件溫度低於 150°C時可以取出。冷卻過程注意檢測冷卻速率。

設(shè)備要求
壓力機(jī):應(yīng)該能夠產(chǎn)生足夠的壓力。典型壓力值為200噸以上。模具:模具材質(zhì)應(yīng)選擇抗腐蝕抗氧化的金屬,如使用硬鍍鉻不鏽鋼、H13、P20都可取得很好的使用效果,也可使用硬工具鋼。不應(yīng)該使用低碳鋼以及含銅的鋼等。用於脫模的模具表麵應(yīng)該拋光以方便取出物件。

建議使用脫模工具以方便物件的脫模。

優(yōu)選使用內(nèi)部和外部加熱帶,但也可以使用能夠達(dá)到至少 400°C 的加熱爐。應(yīng)該小心避免聚合物的熱降解。

模壓成型特性:
模壓成型的 PPES、PPESK、PPEK部件的性質(zhì)與擠出、注射成型的零件不同。一般來講,模壓成型具有更高的模量和抗張強(qiáng)度,更硬但是延展性較差並且質(zhì)脆。

與其它成型的部件相比,PPES、PPESK、PPEK可以通過多種方式加入各種配比的不同填料如碳纖、玻纖、石墨、PTFE等,以獲得不同的性能,如更好的自潤滑性、更優(yōu)的摩擦性能、優(yōu)異的耐磨損性能及製得PV值更高的製品。但某些填料也可能降低製品的機(jī)械強(qiáng)度。

很厚的部件可能會產(chǎn)生裂縫,應(yīng)該采用加工後的熱處理(
退火)以減少內(nèi)應(yīng)力(退火可以參考其它熱塑性塑料退火工藝)。某些小公差無法直接模壓得到,因此部件必須經(jīng)過機(jī)械加工。
機(jī)械加工
由於模壓件尺寸不易控製。通常使用機(jī)加工 PPES、PPESK、PPEK 、PEN聚合物材料模壓件以達(dá)到製件設(shè)計(jì)要求??梢允褂门c其它熱塑性工程塑料相同的技術(shù)和設(shè)備機(jī)加工及精加工 PPES、PPESK、PPEK、 PEN毛坯件。但是,由於PPES、PPESK、PPEK、PEN材料具有良好的物理性能和耐磨特性,需要使用碳化物或金剛石材質(zhì)的車刀和鑽頭。

在對聚合物材料機(jī)加工和精加工操作前,應(yīng)對PPES、PPESK、PPEK 、PEN聚合物形成的構(gòu)件退火處理以釋放內(nèi)應(yīng)力。機(jī)加工或精加工過程中,切削點(diǎn)形成的局部升熱可能導(dǎo)致材料產(chǎn)生更多的內(nèi)應(yīng)力。因此,如果要對構(gòu)件進(jìn)行大量機(jī)加工和精加工,則需要二次退火處理。

所有聚合物材料的導(dǎo)熱性都低於金屬的導(dǎo)熱性,所以機(jī)加工過程中會迅速聚熱。應(yīng)使用冷卻液消除材料加工中所產(chǎn)生的熱量。一般建議使用水來冷卻所有PPES、PPESK、PPEK、 PEN聚合物材料。

提示:
與很多同類材料一樣,PPES、PPESK、PPEK、PEN表現(xiàn)了合適的韌性和衝擊強(qiáng)度。因此,所有的模壓部件的加工角度應(yīng)倒圓角(R>1mm)和倒棱角以增加部件韌性。

退火處理
模壓成型、注射成型或機(jī)械加工操作會使構(gòu)件增加應(yīng)力。這些應(yīng)力會降低製件的物理性能。我們建議所有製件*好在280°C的溫度下進(jìn)行退火處理以消除內(nèi)應(yīng)力。

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