Что такое ПЕС? Чем он отличается от ПГУ и ППУ?

Что такое ПЕС?

ПЭС (полиэфирсульфон) представляет собой аморфную термопластическую смолу с чередующейся структурой ароматических колец, эфирных связей и сульфоновых групп в основной цепи. Впервые разработанный компанией ICI в Великобритании в 1972 году, это высокоэффективный специальный конструкционный пластик. Он имеет прозрачный янтарный цвет, нетоксичен и прошел сертификацию FDA на контакт с пищевыми продуктами. Он сочетает в себе термическую стабильность, механическую прочность и технологичность, что делает его лучшим среди трех семейств полисульфонов (PSU, PES, PPSU) с точки зрения термостойкости и технологичности.

ПЭС

Основные характеристики и преимущества PES

1. Термические свойства

Температура стеклования (Tg): 225 ℃, Температура тепловой деформации (HDT): 203 ~ 204 ℃, Температура длительной непрерывной эксплуатации: 180 ℃ (до 200 ℃ для марки, армированной стекловолокном), кратковременно выдерживаемая температура до 220 ℃.

Отличная устойчивость к тепловому старению и ползучести; можно использовать непрерывно при температуре 180 ℃; чрезвычайно высокая стабильность размеров; низкий коэффициент линейного расширения; не легко деформируется и не деформируется при высоких температурах.

Устойчив к гидролизу в горячей воде: выдерживает пар под высоким давлением 150 ~ 160 ℃; стабильная работа после повторной стерилизации паром (134~145℃); медицинского класса выдерживает тысячи циклов стерилизации.

2. Механические и структурные свойства.

Высокая прочность, высокий модуль: прочность на растяжение около 84,3 МПа, модуль упругости при изгибе 2,65 ГПа; отличный баланс между жесткостью и прочностью; сохраняет высокие механические свойства даже при высоких температурах.

Аморфный и прозрачный, со светопроницаемостью, близкой к ПК, не желтеет и не помутнеет при высоких температурах, что делает его пригодным для прозрачных деталей конструкций и оконных компонентов.

Низкая усадка при формовании (около 0,6%), высокая точность размеров, подходит для прецизионного литья под давлением и тонкостенных деталей.

3. Химическая и экологическая устойчивость.

Химическая стойкость: отличная стойкость к кислотам, щелочам, солям, маслам (бензину, моторному маслу), чистящим и дезинфицирующим средствам, превосходит лист PSU, немного уступает листу PPSU; не устойчив к сильным полярным растворителям (кетонам, эфирам, галогенированным углеводородам, ДМСО).

Самовоспламеняющийся: соответствует рейтингу UL94 V-0 без добавления антипиренов, производит мало дыма и низкую токсичность при горении, отвечая требованиям огнестойкости для электроники и аэрокосмической промышленности.

Электрическая изоляция: стабильные диэлектрические свойства при 200 ℃, высокое объемное сопротивление, изоляционный материал класса H (180 ℃), подходящий для высокотемпературных электронных компонентов.

Устойчивость к радиации: Устойчив к гамма- и рентгеновским лучам, подходит для компонентов медицинской визуализации и атомной промышленности.

4. Преимущества обработки и безопасности

Технологичность: вязкость расплава ниже, чем у PPSU, что позволяет использовать его для литья под давлением, экструзии, выдувного формования и компрессионного формования. Он подходит для сложных и прецизионных конструкций и предлагает более удобное окно обработки, чем PPSU.

Гигиена и безопасность: не содержит BPA, соответствует стандартам FDA и ЕС, касающимся контакта с пищевыми продуктами, подходит для пищевой посуды, детских товаров и медицинских расходных материалов.

Отличные пленкообразующие свойства: основной субстрат для мембран для очистки воды (ультрафильтрация, нанофильтрация, микрофильтрация), обеспечивающий превосходную мембранную текучесть и устойчивость к загрязнению.

5. Основные слабости

Плохая устойчивость к погодным условиям: Не устойчив к УФ-излучению; Использование на открытом воздухе требует модификации, устойчивой к ультрафиолетовому излучению, или защиты покрытия.

Высокое водопоглощение (коэффициент поглощения насыщенной воды примерно 2,1%); Перед формованием требуется тщательная сушка, в противном случае могут возникнуть проблемы с размерами и прочностью.

Стоимость выше, чем у конструкционных пластиков общего назначения (ПК, АБС), но ниже, чем у PEI и PEEK, что позволяет классифицировать его как специальный пластик среднего и высокого класса.

Прозрачный лист блока питания из полисульфона

PES, PSU и PPSU (сравнение трех полисульфоновых продуктов)

Производительность	PSU (полисульфон, тип бисфенола А)	ПЭС (полиэфирсульфон)	ППСУ (Полифенилсульфон, Полифениленсульфон)
Молекулярная структура	Бисфенол А + Дихлордифенилсульфон	Бисфенол S + Дихлордифенилсульфон	Бисфенол А + Дихлордифенилсульфон
Тг/ГДТ	Tg≈185℃, HDT≈174℃	Tg≈225℃, HDT≈204℃	Tg≈220℃, HDT≈207℃
Длительная рабочая температура:	160~170℃	180 ℃ (200 ℃ для армированного стекловолокном)	180~190℃
Прочность/Ударопрочность	Средняя, чувствительная к вырезу	Хорошо, жесткость предпочтительна	Чрезвычайно высокая (стронций в полисульфоне) стойкость к ударам и растрескиванию.
Химическая стойкость/стойкость к гидролизу	Хорошая, паростойкость умеренная.	Отлично, лучше, чем БП	Лучший, устойчивый к сильной коррозии и многократной стерилизации паром.
технологичность	Хороший, легко формовать	Хорошая, умеренная вязкость расплава	Плохая, высокая вязкость расплава, трудность в обработке.
Основное позиционирование	Полисульфон общего назначения, экономичный выбор	Полный баланс, отличная термостойкость и технологичность.	Высокопроизводительный тип, исключительная прочность и химическая стойкость.

Ключевые выводы

PSU: полисульфон начального уровня, самая низкая стоимость, подходит для среднетемпературных, устойчивых к гидролизу применений (например, обычных мембран для очистки воды, структурных компонентов бытовой техники).

PES: универсальный, превосходная термостойкость по сравнению с PSU и обработка, превосходящая PPSU, основной выбор для медицины, электроники, пищевой промышленности и очистки воды, обеспечивающий баланс производительности и стоимости.

PPSU: высочайшая производительность, высочайшая прочность, химическая стойкость и устойчивость к стерилизации паром, подходит для чрезвычайно сложных условий (например, высококачественные медицинские коробки для стерилизации, детские бутылочки, ударопрочные компоненты для аэрокосмической отрасли), но с самой высокой стоимостью и технологическими барьерами.

Полисульфоновый лист

Типичные применения PES

1. Медицина и гигиена: ручки хирургических инструментов, аксессуары для эндоскопов, стоматологические инструменты, диализаторы, инфузионные соединители; устойчив к многократной стерилизации паром и дезинфекции гамма-лучами.

Мембраны медицинских фильтров, разделительные мембраны, чашки Петри, стерильные упаковочные компоненты; биосовместим, не вымывается и моется.

2. Электроника и электрооборудование: изолированные компоненты класса H, рамки катушек, разъемы, основания реле, паяемые компоненты SMT, подложки печатных плат; высокая термостойкость, высокая изоляция, огнестойкость и стабильность размеров.

Корпуса высокотемпературных датчиков, изоляторы двигателей, компоненты фотоэлектрических распределительных коробок; подходит для условий эксплуатации при 200°C.

3. Очистка и сепарация воды: мембраны для ультрафильтрации/нанофильтрации/микрофильтрации, половолоконные мембраны, фильтрующие картриджи; устойчив к кислотам и щелочам, устойчив к загрязнению, имеет высокий флюс; используется для подготовки чистой воды, очистки промышленных сточных вод, биофармацевтического разделения и предварительной очистки морской воды.

4. Контакт с пищевыми продуктами и бытовая техника

вкладыши для кофемашин/чайников, детская посуда, посуда для микроволновой печи, формы для выпечки; Сертифицирован FDA, выдерживает горячую воду температурой выше 150°C, не имеет запаха, легко чистится.

Детали парового утюга, термостойкие конструктивные элементы посудомоечной машины; выдерживает повторяющиеся циклы влажного тепла.

5. Автомобильная промышленность и машиностроение

Периферийные датчики двигателя, клапаны, крыльчатки водяных насосов, термостойкие компоненты системы кондиционирования; маслостойкий, термостойкий, устойчивый к ползучести, достижение легкого веса за счет замены металла.

Прецизионные шестерни, сепараторы подшипников, высокотемпературные валы для копиров/принтеров; стабильные размеры, износостойкие, самосмазывающиеся.

6. Аэрокосмическая и высокотехнологичная промышленность

Детали салона самолета, корпуса приборов, упрочнители композиционных материалов, термостойкие покрытия; огнестойкий, малодымный, легкий, радиационно-стойкий.

Химические антикоррозийные покрытия, высокотемпературная трубопроводная арматура; устойчив к сильным агрессивным средам и высокотемпературным условиям.

Полиэтилен обладает основными конкурентными преимуществами, такими как долговременная термостойкость до 180 ℃, стойкость к паровому гидролизу, огнестойкость, высокая прозрачность, отсутствие BPA и простота обработки. Его производительность находится между PSU и PPSU, что делает его лучшим выбором для требовательных приложений среднего и высокого класса. Он широко используется в медицине, водоочистке, электронике и при контакте с пищевыми продуктами. Хотя его гражданское применение является нишевым, спрос на него очевиден, что делает его идеальной альтернативой металлам и недорогим пластикам.

Лист полифенилсульфона PPSU