PPO 材料
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高溫特種材料：聚苯醚(PPO)，劃重點了！
發布時間 ： 2023-07-18 瀏覽： 1695 咨詢熱線： 400-998-3328聚苯醚是本世紀60年代發展起來的高強度工程塑料，化學名稱為聚2,6-二甲基-1,4-苯醚，簡稱PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether)，又稱為聚亞苯基氧化物或聚苯撐醚。
聚氧二甲苯是由通用電氣A.S.Hay在1956年制成，是利用氯化亞銅做觸媒以氧化偶合方式將2,6-二甲基苯酚制成聚氧二甲苯，并在1964年發表，取名為PPO。
聚氧二甲苯是便宜的耐高溫塑膠中的之一種，但難以制造，而且抗沖擊及耐熱能力會隨時間而降低。混合聚氧二甲苯和聚苯乙烯可以改善此一缺點。1960年代調整后的聚氧二甲苯問世，商品名稱為Noryl。市場上通用的主要為改性的聚苯醚(Modified Polyphenylene Oxide)，簡稱MPPO，或者MPPE(Modified Polypheylene ether)。
聚苯醚的基本性能
1、為白色顆粒。綜合性能良好，可在120度蒸汽中使用，電絕緣性好，吸水小，但有應力開裂傾向。改性聚苯醚可消除應力開裂。
2、有突出的電絕緣性和耐水性優異，有較好的耐磨性和電性能，尺寸穩定性好。其介電性能居塑料的首位。
3、MPPO為PPO與HIPS共混制得的改性材料，市面上的材料均為此種材料。
4、有較高的耐熱性，玻璃化溫度211度，熔點268度，加熱至330度有分解傾向，PPO的含量越高其耐熱性越好，熱變形溫度可達190度。
5、阻燃性良好，具有自息性，與HIPS混合后具有中等可燃性。質輕，無毒可用于食品和藥物行業。耐光性差，長時間在陽光下使用會變色。
6、可以與ABS,HDPE,PPS,PA,HIPS、玻璃纖維等進行共混改性處理。PPO塑膠原料特性：
A、PPO塑膠原料無毒、透明、相對密度小，具有優良的機械強度、耐應力松弛、耐蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩定性。
B、在很寬溫度、頻變范圍內電性能好，不水解、 型收縮率小，難燃有自熄性，耐無機酸、堿、耐芳香烴、鹵代烴、油類等性能差，易溶脹或應力開裂。
C、它具有剛性大、耐熱性高、難燃、強度較高電性能優良等優點。D、聚本醚還具有耐磨、無毒、耐污染等優點。
E、PPO塑膠原料的介電常數和介電損耗在工程塑料中是最小的品種之一，幾乎不受溫度、濕度的影響，可用于低、中、高頻電場領域。
F、PPO的負荷變形溫度可達190℃以上，脆化溫度為-170℃。G、主要缺點是熔融流動性差，加工成型困難。物理性質
PPO無毒、透明、相對密度小，具有優良的機械強度、耐應力松弛、抗蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩定性。在很寬溫度、頻率范圍內電性能好，主要缺點是熔融流動性差，加工成型困難，實際應用大部分為MPPO(PPO共混物或合金)，如用PS改性PPO，可大大改善加工性能，改進耐應力開裂性和沖擊性能，降低成本，只是耐熱性和光澤略有降低。改性聚合物有PS(包括HIPS)、PA、PTFE、PBT、PPS和各種彈性體，聚硅氧烷，PS改性PPO歷史長，產品量大，MPPO是用量最大的通用工程塑料合金品種。比較大的MPPO品種有PPO/PS、PPO/PA/彈性體和PPO/PBT/彈性體合金。PPO和MPPO可以采用注塑、擠出、吹塑、模壓、發泡和電鍍、真空鍍膜、印刷機加工等各種加工方法，因熔體粘度大，加工溫度較高。
PPO和MPPO主要用于電子電器、汽車、家用電器、辦公室設備和工業機械等方面，利用MPPO耐熱性、耐沖擊性、尺寸穩定性、耐擦傷、耐剝落、可涂性和電氣性能，用于做汽車儀表板、散熱器格子、揚聲器格柵、控制臺、保險盒、繼電器箱、連接器、輪罩;電子電器工業上廣泛用于制造連接器、線圈繞線軸、開關繼電器、調諧設備、大型電子顯示器、可變電容器、蓄電池配件、話筒等零部件。家用電器上用于電視機、攝影機、錄像帶、錄音機、空調機、加溫器、電飯煲等零部件。可作復印機、計算機系統，打印機、傳真機等外裝件和組件。另外可做照相機、計時器、水泵、鼓風機的外殼和零部件、無聲齒輪、管道、閥體、外科手術器具、消毒器等醫療器具零部件。大型吹塑成型可做汽車大型部件如阻流板、保險杠、低發泡成型適宜制作高剛性、尺寸穩定性、優良吸音性、內部結構復雜的大型制品，如各種機器外殼、底座、內部支架，設計自由度大，制品輕量化。
化學性質
化學式簡稱PPO。由2，6-二取代基苯酚經氧化偶聯聚合而成的熱塑性樹脂，聚苯醚一般呈土黃色粉末狀。常用的是由 2，6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，具有優良的綜合性能，最大的特點是在長期負荷下，具有優良的尺寸穩定性和突出的電絕緣性，使用溫度范圍廣，可在-127~121℃范圍內長期使用。具有優良的耐水、耐蒸汽性能，制品具較高的拉伸強度和抗沖強度，抗蠕變性也好。此外，有較好的耐磨性和電性能。主要用于代替不銹鋼制造外科醫療器械。在機電工業中可制作齒輪、鼓風機葉片、管道、閥門、螺釘及其他緊固件和連接件等，還用于制作電子、電氣工業中的零部件，如線圈骨架及印刷電路板等。
工業生產的方法
包括聚合和后處理兩部分:在聚合反應釜中先加入定量的銅氨絡合催化劑，將氧氣鼓泡通入，然后逐步加入 2，6-二甲基苯酚和乙醇溶液，進行氧化偶聯聚合得到聚合物。后處理是將聚合物離心分離、用含硫酸30%的乙醇液洗滌，再用稀堿溶液浸泡、水洗、干燥、造粒，即得聚苯醚的粒狀樹脂。
還可采用2，6-二苯基苯酚為單體,所得聚苯醚的熱穩定性更好，已用于制造耐高溫薄膜和絕緣制品。
為了改善成型加工性能和降低成本，可以用共混方法對聚苯醚進行改性，改性聚苯醚成本低、市場價格已能和ABS樹脂競爭,廣泛用來代替青銅或黃銅制作各類機械零件及管道等。
安全信息
■R36刺激眼睛。
■R37刺激呼吸系統。
■R38刺激皮膚。
成型工藝
l) 非結晶料、吸濕小，PPO的吸水率很低，但水分會使制品表面出現銀絲、氣泡等缺陷，為此，可將原料置于80~100C的烘箱申，干燥1-2h后使用。
2)PPO的分子鍵剛性大，玻璃化轉化溫度高，不易取向，但強迫取向后很難松弛。所以制品內殘余內應力較高，一般要經過后處理。
3)PPO為無定型材料，在熔融狀態下的流變性接近于牛頓流體，但隨溫度的升高偏離牛頓流體的程度越大。
4)PPO熔體的粘度大，因此加工時應提高溫度，并適當提高注射壓力，以提高充模能力。
5)PPO的回料可重復使用，一般重復使用3次，其性能沒有明顯降低。
6)對PPO熔體宜采用螺桿式注塑機成型，噴嘴采用直通式為佳，孔徑為3-6mm。
7)在PPO注塑成型時，宜采取高壓、高速注射，保壓及冷卻時間不能太長。
8)模具的主流道宜采用較大的錐度或采用拉料鉤，澆道以短粗為好。
9)澆口宜采用直接式、扇形或扁平形，采用針狀澆口時直徑應適當加大，對于長澆道可采用熱流道結構。
10)PPO的成型收縮率較小，一般為0.2%一0.7%，因而制品尺寸穩定性能優良。
11)流動性差，為類似牛頓流體，粘度對溫度比較敏感，制品厚度一般在0.8毫米以上。極易分解，分解時產生腐蝕氣體。宜嚴格控制成型溫度，模具應加熱，澆注系統對料流阻力應小。
12)聚苯醚的吸水率很低0.06%左右，但微量的水分會導致產品表面出現銀絲等不光滑現象，最好是作干燥處理，溫度不可高出150℃，否則顏色會變化。
13)聚苯醚的成型溫度為280-330℃，改性聚苯醚的成型溫度為260-285℃。PPO塑膠原料注塑工藝熔料溫度:270-290℃
料筒恒溫:PPO具有很高的耐熱性，熱分解溫度達350℃，在300℃以內無明顯熱降解現象。通常，料筒溫度控制在260~290℃，噴嘴溫度低于料筒溫度10℃左右。
模具溫度:由于PPO熔體粘度大，因在注塑成型時應采用較高模溫。通常，模溫控制在100~150℃。模溫低于100℃時，薄壁塑件易出現充滿不足及分層;而高于150℃時，易出現氣泡、銀絲、翹曲等缺陷。
■注射壓力:提高注射壓力，有利于熔料的充模，一般注射壓控制在100-140MPa。
■保壓壓力:注射壓力的40%-60%
■背壓:3-10 MPa(30-100bar)
■注射速度:有長流道的制品需要快速注射;但在此情況下，確保膜具有足夠的通氣性。
■螺桿轉速:中等螺桿轉速，折合線速度為0.6m/s
■計量行程:0.5-3.5D
■殘料量:3-6mm，取決于計量行程和螺桿直徑。
■預烘干:在110℃溫度下烘干2h。
■回收率:材料可再生加工，只要回料沒有發生熱降解。
■收縮率:0.5-0.7%
■澆口系統:對小制品使用點式或潛伏式澆口，否則采用直澆口或圓片澆口;可采用熱流道機器停工時段關閉加熱系統;底螺桿背壓狀態下，操作幾次計量循環，像操作擠出機一樣清空料筒。
■料筒設備:標準螺桿，止逆環，直通噴嘴。
應用領域
純的PPO料具有熔融流動性較差、價格高的缺點，市場出售的產品均為其改良的產品，具有優良的綜合性能，它們廣泛運用于眾多領域。
電子電氣
能夠滿足在潮濕、負載、高溫的條件下具有優良的電絕緣性，運用制備電視積機調諧片、線圈芯、微波絕緣件、屏蔽套、高頻印刷電 路板，各種高壓電子元器件，電視機、電腦、傳真機、復印機外殼等。
汽車工業
適用于儀表板件、窗框、減震器、泵過濾網等。
機械工業
用作齒輪、軸承、泵葉輪、鼓風機葉輪片等。
化工領域
用于制作管道、閥門、濾片及潛水泵等耐腐蝕零部件。
PPO的性能決定了其應用的領域和使用的范圍:
1)MPPO密度小，容易加工，熱變形溫度在90 ~ 175℃，有不同規格的商品，尺寸穩定性好，適用于制造辦公設備、家用電器、計算機等箱體、底盤及精密部件。
2)MPPO的介電常數及介質損耗角正切在五大通用工程塑料中最低，即絕緣性最好，并且耐熱性好，適用于電氣工業。宜于制作用在潮濕而有載荷條件下的電絕緣部件，如線圈骨架、管座、控制軸、變壓器屏蔽套、繼電器盒、絕緣支柱等。
3)MPPO的耐水及耐熱水性好，適用于制造水表、水泵。紡織廠用的紗管需耐蒸煮，用MPPO制的紗管使用壽命長。
4)MPPO的介電常數及介質損耗角正切在工程塑料中為不受溫度及周波數影響者，并且耐熱性及尺寸穩定性好，適用于電子工業。
5)由于電子工業及通訊產業的發展，手機、便攜式電腦、高性能照相機、攝像機等都需要鋰離子電池，因此鋰離子電池市場大有發展前景，鋰離子電池用有機電解液的包裝材料過去用ABS或PC。
6)MPPO在汽車工業有廣泛用途，如儀表盤、防護杠等，PPO與PA合金，尤其是高耐沖擊性能的規格品種用于外裝部件發展比較快。
7)在化工方面改性聚苯醚可用來制造耐腐蝕設備，其耐水解性尤其好，還耐酸、堿、便溶于芳香烴和氯化烴中。
8)用于醫療器械，可在熱水貯槽和排風機混合填料閥中代替不銹鋼和其他金屬。
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