Polyphenylsulfid-Füllung Langkohlenstofffaser-Polymer PPS

PPS-Informationen

Die relative Dichte von Polyphenylensulfid beträgt 1,36, das Harz ist ein weißes Pulver oder Partikel, hart und spröde, hohe Kristallinität, starke Schmelzviskosität.

Polyphenylensulfid existiert in zwei Molekularmassen: niedriger und hoher Molekularmasse.

Aufgrund des hohen Schmelzflusswertes ist ein direktes Formen schwierig. Daher müssen neben dem Sprühen auch andere Formgebungsverfahren einen gewissen Vernetzungsgrad aufweisen und eine bestimmte Menge an Glasfasern oder anorganischen Füllstoffen für das Spritzgießen, Formen und Extrudieren verwenden.

Hochwertiges Polyphenylensulfid benötigt keine Vernetzung und kann direkt bei der Verarbeitung von Kunststoffprodukten eingesetzt werden.

PPS besitzt ein symmetrisches, starres Rückgrat und ist Bestandteil eines kristallinen Polymers, das aus wiederholter Paraplatzierung von Benzolringen und Schwefelatomen besteht.

PPS ist ein spezieller technischer Kunststoff mit hohen Leistungseigenschaften und einem hohen Schmelzpunkt von bis zu 280 °C, der Metalle ersetzen kann. Er steht an der Spitze der Leistungspyramide der Polymere.

Aufgrund der hervorragenden Eigenschaften des PPS-Harzes erfüllt es daher die Anforderungen anspruchsvoller technischer Kunststoffprojekte.

PPS-Eigenschaften

(1) Hochleistungs-PPS-Harz ist ein kristallines Polymer mit hoher Härte. Sein Kristallinitätsgrad beträgt ca. 65 %. Es kristallisiert schnell, ist gut fließfähig und hat einen kurzen Formgebungszyklus.

(2) Hervorragende Hitzebeständigkeit. Der Schmelzpunkt liegt bei 275–291 °C, die thermische Verformungstemperatur bei 135 °C und die Verformungstemperatur der Glasfaser nach der Verstärkung bei 260 °C. In Luft und Stickstoff beträgt die Anfangs- und Zersetzungstemperatur von Polyphenylensulfid etwa 400 °C, die Zersetzung in Luft erfolgt bei 700 °C und es behält selbst bei 1000 °C in Inertgasen noch 40 % seines Gewichts. Die Langzeit-Einsatztemperatur liegt zwischen 200 und 240 °C. Die Wärmedämmung und die Langzeit-Wärmebeständigkeit sind besser als bei allen derzeit verwendeten technischen Kunststoffen.

(3) Es besitzt gute mechanische Eigenschaften. Es weist eine extrem hohe Steifigkeit und Oberflächenhärte auf und zeichnet sich durch ausgezeichnete Kriech-, Dauerfestigkeit und Verschleißfestigkeit aus. Die Verschleißfestigkeit lässt sich durch die Zugabe von Fluorharz und Kohlenstofffaser-Schmierstoff deutlich verbessern.

(4) Ausgezeichnete Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit. Neben stark oxidierenden Säuren (wie konzentrierter Schwefelsäure, Salpetersäure usw.) ist PPS auch gegenüber anderen Säuren, Basen und Salzen beständig und in organischen Lösungsmitteln unter 200 °C unlöslich. Seine Korrosionsbeständigkeit ist nahezu mit der von PTFE vergleichbar. Darüber hinaus weist PPS eine gute Witterungs- und Strahlungsbeständigkeit auf, und seine Eigenschaften werden durch wiederholte starke UV- und Gammastrahlung sowie Neutronenstrahlung nicht beeinträchtigt.

(5) Mit geringer Wasseraufnahme (nur 0,008 %) und geringer Ölaufnahmerate. Geringere Formschrumpfung und geringer linearer Ausdehnungskoeffizient, hohe Produktgrößenstabilität, geringe Verformung; selbst in feuchter, öliger und korrosiver Umgebung bleibt die Dimensionsstabilität erhalten, daher eignet es sich für Präzisionsformteile.

(6) Hervorragende elektrische Eigenschaften. Das Hochleistungs-PPS-Harz weist bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit nur geringe Änderungen des spezifischen Widerstands und der Dielektrizitätskonstante mit Temperatur und Frequenz auf. In Verbindung mit einem geringen Gehalt an ionischen Verunreinigungen und der Imprägnierung in einem 260 °C heißen Lötbad ist es ausreichend beständig gegen die thermische Belastung beim Oberflächenschweißen elektronischer Bauteile und eignet sich daher für Produkte mit hohen Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften. Es zeichnet sich durch einen hohen spezifischen Widerstand und eine niedrige Dielektrizitätskonstante aus.

(7) Hochleistungs-PPS-Harz zeichnet sich durch eine sehr niedrige Schmelzviskosität und gute Fließfähigkeit aus. Es benetzt Glasfasern leicht und lässt sich daher gut verarbeiten. Das daraus hergestellte Glasfaser- oder Glasfaser-anorganische Füllmaterial dient zur Verbesserung der Eigenschaften von Spritzgussgranulaten und weist eine hohe Schlagfestigkeit, Biegefestigkeit und Duktilität auf.

(8) Hochleistungsfähiges PPS-Harz weist auf Glas, Aluminium und Edelstahl eine sehr hohe Haftfestigkeit auf. Die Haftfestigkeit auf Glas ist sogar noch höher als die Haftkraft auf Aluminium.

PPS-Anwendung

Als technischer Kunststoff weisen PPS-Formmassen viele hervorragende Eigenschaften auf, können Metalle, wärmehärtende Harze usw. ersetzen und werden daher in verschiedenen Bereichen breit eingesetzt.

(1) Die Anwendung von Automobilteilen

Automobilteile sind zukünftig das am weitesten verbreitete Anwendungsgebiet für PPS. Wie Abbildung 2 zeigt, wird PPS in Komponenten elektrischer Antriebseinheiten eingesetzt. Denn PPS zeichnet sich nicht nur durch hervorragende Dauerhitzebeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Chemikalien (Benzin, Öl usw.) und weitere hohe Leistungsmerkmale aus, sondern verbessert auch die Produktionseffizienz (Spritzgießen), wodurch die Kosten erheblich gesenkt werden.

Neben dem Ersatz von Metallteilen und Phenolharzen, die bisher verwendet wurden, schreitet der Einsatz von PPS für neue Bauteile rasant voran. Dies gilt insbesondere für Motoren und zugehörige Maschinen, wo PPS zentrale Komponenten der Antriebs-, Brems-, Kraftstoff-, Beleuchtungs-, Kühlungs- und Steuerungstechnik liefert.

(2) Anwendung auf Wohngebäuden /OA/ Präzisionsgeräten

Hochhartes PPS (40 % GF) wird häufig in wasserführenden Geräten wie Warmwasserbereitern in Wohnhäusern eingesetzt. Dies liegt daran, dass hochhartes PPS (40 % GF) neben der Hitzebeständigkeit von PPS auch Druckfestigkeit und gute Zähigkeit aufweist. Es ersetzt zunehmend Metalle und verformbare PPE-Werkstoffe wie Messing.

Das „modifizierte PPS (30%GF)“ eignet sich aufgrund seiner geringen Kristallinität und Maßgenauigkeit für Präzisionsbauteile. Gleichzeitig zeichnet es sich durch hervorragende Reibungs- und Verschleißeigenschaften aus und ist daher ideal für Anwendungen mit speziellen Anforderungen an Gleiteigenschaften, wie z. B. Zahnräder und Lager.

Im Laserkopierer, Drucker und anderen Anwendungen findet PPS-hitzebeständige Festigkeit, eignet sich aber auch für andere spezielle Anwendungen wie Zahnräder oder Lager mit Gleit-, Leitungs- usw. Anwendungen.

(3) Anwendungen in elektrischen/elektronischen Bauteilen

Neben hoher Hitzebeständigkeit, präziser Umformbarkeit und Dimensionsstabilität im SMT-Prozess zeichnet sich PPS auch durch hohe Flammwidrigkeit gemäß UL-94V-0 aus, ohne dass Flammschutzmittel zugesetzt werden müssen. Für elektrische/elektronische Bauteile wie Steckverbinder sind diese Eigenschaften optimal, weshalb PPS damit ein hervorragendes Umformmaterial darstellt. Die allgemeinen Eigenschaften von PPS sowie die gute Umformbarkeit von glasfaserverstärktem und -unverstärktem vernetztem PPS und linearem PPS mit geringer Gratbildung machen es ideal für anspruchsvolle Formteile wie Steckverbinder.

Darüber hinaus eignen sich glas-/mineralverstärkte, vernetzte PPS und lineare PPS für optische Oszilloskope, bei denen Dimensionsstabilität und Steifigkeit erforderlich sind. PPS, das sich durch ultraniedrigen Druck formen lässt, eignet sich zum Abdichten von Mikrospulen und elektronischen Bauteilen.

(4) Anwendungen in der mechanischen und chemischen Industrie

In den letzten Jahren findet PPS durch chemische Modifizierung und Beimischung von Glasfasern, mineralischen Füllstoffen oder Kohlenstofffasern zu Verbundwerkstoffen für Fertigprodukte in der Maschinenbau- und Chemieindustrie ebenfalls breite Anwendung.

(5) Anwendungen im Bereich der Lithiumbatterien

Lithiumbatterien sind Batterien, die Lithium in ihrem elektrochemischen System enthalten. Aufgrund der relativ reaktiven chemischen Eigenschaften von Lithiummetall sind die Anforderungen an die Umweltverträglichkeit seiner Verarbeitung sehr hoch, was auch der Grund dafür ist, dass Lithiumbatterien bisher nicht in großem Umfang eingesetzt wurden. Mit dem Beginn des Informationszeitalters entwickelt sich die Mikroelektronik, die sich durch geringe Größe, niedriges Gewicht, hohe Zuverlässigkeit und schnelle Arbeitsgeschwindigkeit auszeichnet, rasant weiter. Gleichzeitig steigen auch die Anforderungen an Batterien. Daher finden Lithiumbatterien nun breite Anwendung. Polyphenylensulfid (PPS) ist aufgrund seiner hervorragenden Hitzebeständigkeit, Isolationsfähigkeit und elektrischen Eigenschaften sowie seiner Materialanforderungen für Lithiumbatterien ein wichtiger Bestandteil dieser Technologie.

(6) Anwendung im Bereich des Umweltschutzes

Die Hauptemissionsquellen für Abgase und Stäube sind Stahlwerke, Müllverbrennungsanlagen, Wärmekraftwerke, Zementwerke, Rußwerke und andere Bereiche. In Zementwerken kann eine Staubabscheidung mit Staubbeuteln bei Raumtemperatur eingesetzt werden, aber in Stahlwerken, Müllverbrennungsanlagen und Elektroheizwerken entstehen Abgase und Stäube mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und Korrosionsproblemen, weshalb Staubabscheidungsmaterialien mit hoher Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und anderen Eigenschaften erforderlich sind.

Faserverstärktes Polypolysaccharid (PPS) zeichnet sich durch hohe thermische Stabilität aus und kann dauerhaft bei 200–240 °C eingesetzt werden. Selbst nach 1000 Stunden bei 260 °C behält es noch 60 % seiner Festigkeit. Die Korrosionsbeständigkeit von PPS ist vergleichbar mit der von Polytetrafluorethylen (PTFE), dem sogenannten „König der Kunststoffe“. PPS-Faserprodukte sind nicht brennbar und erfüllen die UL-94V-0-Norm ohne zusätzliche Flammschutzmittel. Daher kann der Einsatz von PPS-Faserprodukten in den genannten Bereichen die Lebensdauer von Entstaubungsanlagen erheblich verlängern. Das am häufigsten verwendete Produkt ist der Staubfilterbeutel.

Details

Über Xiamen LFT

Xiamen LFT Composite Plastic Co., LTD wurde 2009 gegründet und ist ein weltweit führender Anbieter von langfaserverstärkten thermoplastischen Werkstoffen. Das Unternehmen integriert Produktforschung und -entwicklung, Produktion und Vertrieb. Unsere LFT-Produkte sind nach ISO 9001 und 16949 zertifiziert und verfügen über zahlreiche nationale Marken und Patente. Sie decken die Bereiche Automobilindustrie, Militärteile und Schusswaffen, Luft- und Raumfahrt, neue Energien und Medizintechnik ab. Stromerzeugung durch Windenergie, Sportgeräte usw.

Xiamen LFT schafft Mehrwert für seine Kunden, indem es seine umfassende technische Stärke und Synergie im Bereich der technischen Kunststoffe nutzt: Es ist flexibler, um die Bedürfnisse der Kunden hinsichtlich Produktdiversifizierung, Lokalisierung der Produktion und Anpassung der Anwendungen zu erfüllen.