PPSU (полифенилсульфон) — это высшая разновидность высокоэффективных конструкционных пластиков класса полисульфонов. Его стержни (стержни PPSU) обладают тремя основными преимуществами: высокой прочностью, высокой вязкостью и стабильностью размеров. В частности, он может поддерживать стабильную работу даже при высокой температуре, влажном жаре или в условиях повторяющейся стерилизации.
I. Таблица основных механических характеристик Полимерный стержень PPSU
(Типичные значения, небольшие различия между разными производителями и классами)
| Properties |
Standard |
Unit |
Test Data |
| Water absorption |
ISO 62 |
% |
0.35 |
| Flammability |
UL94 |
|
V-0 |
| Tensile Strength |
ISO 527 |
Mpa |
70 |
| Service temperature, long-term |
Average |
°C |
180 |
| Service temperature, short-term |
Average |
°C |
210 |
| Surface resistivity |
IEC 60093 |
Ω |
1015 |
| Volume resistivity |
IEC 60093 |
Ω˙cm |
1013 |
II. Ключевые механические характеристики стержня из полифенилсульфона
1. Идеальный баланс высокой прочности и высокой ударной вязкости.
Основное преимущество: стержни из PPSU обладают прочностью на растяжение и изгиб, приближающейся к прочности конструкционных пластиков, таких как ABS и ПК, но их удлинение при разрыве и ударная вязкость намного превосходят показатели аналогичных материалов, даже превосходя PSU (полисульфон) и PEI (полиэфиримид).
Ценность применения: в сценариях ударов или динамических напряжений (например, рукоятки хирургических инструментов и механические соединители) они могут выдерживать определенные нагрузки, не ломаясь из-за столкновений или сжатия, что снижает риск выхода продукта из строя.
2. Стабильность работы в экстремальных условиях
Стабильность при высоких температурах: при длительных рабочих температурах 180 ℃ прочность на растяжение остается выше 60% от комнатной температуры, а модуль упругости при изгибе не значительно снижается, что делает его пригодным для высокотемпературных условий.
Устойчивость к гидролизу и стерилизации: после повторной стерилизации паром (134 ℃) прочность на разрыв и ударная вязкость демонстрируют низкие темпы затухания, превосходящие PSU, что является основным преимуществом для продуктов, требующих частой стерилизации в медицинской и пищевой промышленности.
Адаптируемость к влажной среде: водопоглощение значительно ниже, чем у нейлона и поликарбоната (0,4%). Механические свойства остаются стабильными, а размеры не расширяются и не деформируются в условиях высокой влажности.
3. Отличная стабильность размеров и совместимость обработки.
Низкая ползучесть: деформация ползучести минимальна при длительных нагрузках (например, статических конструктивных компонентах) и высокотемпературных средах, что обеспечивает долговременную точность изделия (например, кронштейнов инструментов, прецизионных механических втулок).
Сохранение характеристик после обработки: Механические свойства существенно не теряются после экструзии и обработки на станке с ЧПУ (резка, сверление, фрезерование). Прочность и ударная вязкость сохраняются без дополнительной термообработки, что делает его пригодным для производства прецизионных компонентов по индивидуальному заказу.
III. Рекомендации по адаптации приложения, связанные с механическими свойствами
Медицинская сфера: благодаря высокой ударной вязкости и стабильным характеристикам после стерилизации его можно использовать для изготовления ручек хирургических инструментов, трубок для искусственной вентиляции легких и аксессуаров для стерилизационных контейнеров, предотвращая хрупкость и поломку после частой стерилизации.
Промышленное оборудование: благодаря своей высокой прочности и низкой ползучести его можно использовать для изготовления втулок для подачи жидкости под высоким давлением, кронштейнов для инструментов и разъемов для химического оборудования, подходящих для условий эксплуатации при высоких температурах и высоких давлениях.
Пищевое оборудование: благодаря своей умеренной твердости и отсутствию выщелачивания вредных веществ его можно использовать для сердечников клапанов диспенсеров для воды и нагревательных компонентов кофемашин, обеспечивая баланс между механической прочностью и безопасностью пищевых продуктов.
Аэрокосмическая промышленность: благодаря легкому весу (плотность 1,29 г/см³) и устойчивости к высоким температурам он может заменить некоторые металлические детали, снижая вес оборудования и одновременно обеспечивая прочность конструкции.
Ⅳ. Ключевые характеристики химической стойкости полифенилсульфонового стержня
Химическая стабильность стержня PPSU обусловлена его уникальной молекулярной структурой ароматического полисульфона — жесткого бензольного кольца, связанного со стабильной сульфоновой группой (-SO₂-), что позволяет ему противостоять коррозии под действием большинства кислот, щелочей и растворителей, а также обладает превосходной стойкостью к гидролизу и радиационной стойкостью. Основные характеристики:
Коррозионная стойкость: Устойчив к большинству неорганических кислот, органических кислот, щелочей, растворов солей и обычных органических растворителей (спиртов, кетонов, сложных эфиров и т. д.);
Устойчивость к гидролизу: молекулярная цепь не разрушается или ее характеристики значительно снижаются даже после длительного погружения в горячую воду, пар или высокотемпературную и влажную среду;
Устойчивость к растрескиванию под напряжением: Не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC) под совместным действием химических сред и механического напряжения;
Стабильность при стерилизации: Химическая стойкость остается стабильной после повторной стерилизации паром (134 ℃) без выщелачивания или ухудшения характеристик.
Анализ химических характеристик
1. Устойчивость к гидролизу: основное преимущество для сценариев повторной стерилизации.
Стержни PPSU имеют гораздо более низкую скорость водопоглощения, чем PSU и PES, а их молекулярные цепи не содержат легко гидролизуемых сложноэфирных или амидных связей. Поэтому:
Они не демонстрируют снижения производительности даже после длительного погружения в горячую воду с температурой 80-100 ℃;
Они могут выдерживать сотни паровых стерилизаций под высоким давлением при температуре 134 ℃ с минимальным снижением прочности на растяжение и ударную вязкость после стерилизации, что намного превосходит PSU и PC;
Они подходят для медицинских и пищевых применений, требующих частой стерилизации, и не вызывают загрязнения среды фильтратами.
2. Устойчивость к коррозии под напряжением (ESC): надежность гарантирована в суровых условиях.
Стержни PPSU сохраняют структурную стабильность при комбинированном воздействии химических сред и механических напряжений:
Например, в 50%-ном растворе гидроксида натрия он выдерживает растягивающее напряжение 10 МПа и остается неразрушаемым при комнатной температуре в течение длительного времени.
Сравнение с аналогичными материалами: ПСУ в тех же условиях склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением, тогда как ПЭИ испытывает резкое снижение прочности из-за щелочной коррозии.
Применение: Подходит для структурных компонентов химического оборудования, клапанов, трубопроводов и т. д., которые требуют устойчивости к давлению и контакта с химическими средами.
3. Радиационная стойкость: адаптируемость к особым условиям.
Стержни PPSU могут выдерживать высокоэнергетическое излучение, такое как гамма-лучи и рентгеновские лучи. При дозах до 1000 кГр (что эквивалентно 10-кратной дозе облучения при медицинской стерилизации) механические свойства демонстрируют минимальное ухудшение и отсутствие значительного обесцвечивания или охрупчивания. Подходит для: Деталей оборудования атомной промышленности; Медицинские расходные материалы, требующие радиационной стерилизации; Компоненты радиационной обстановки в аэрокосмической сфере.
Ⅴ.Часто задаваемые вопросы
В1: Каковы основные преимущества стержней PPSU в аэрокосмической сфере?
A1: Преимущества заключаются в легкой конструкции и устойчивости к экстремальным условиям: плотность составляет всего от 1/5 до 1/7 плотности металла (снижение веса фюзеляжа); Длительная рабочая температура 180 ℃ (подходит для контроля температуры в кабине/грузовом отсеке); Устойчив к коррозии от авиационного топлива и гидравлического масла; Хорошая электроизоляция (используется в разъемах и корпусах датчиков).
В2: Подходят ли стержни PPSU для изготовления высокотемпературных компонентов электронных приборов? Каковы примеры?
A2: Очень подходит. ППСУ имеет температуру теплового искажения до 207℃ (1,8МПа) и стабильную электроизоляцию (диэлектрическая проницаемость 3,0-3,3 на высоких частотах). Общие области применения включают: патроны ламп, корпуса высокотемпературных реле, каркасы катушек и опоры поворотных столов для микроволновых печей.
Вопрос 3: Каковы сценарии применения стержней PPSU в периферийных компонентах автомобильных двигателей?
A3: В основном используется для легких компонентов, требующих устойчивости к высокой температуре и коррозии масла, таких как: корпуса датчиков системы турбокомпрессора (устойчивы к колебаниям температуры выхлопных газов); Разъемы магистрали охлаждающей жидкости двигателя (устойчивы к коррозии этиленгликолем); Уплотнения датчика температуры трансмиссионного масла (устойчивы к воздействию трансмиссионного масла).
Вопрос 4: Каковы характеристики корпусов/компонентов клапанов промышленных насосов, изготовленных из стержней PPSU, по сравнению с металлическими материалами?
A4: Основными характеристиками являются коррозионная стойкость и эксплуатация без технического обслуживания: Устойчивость к кислотам и щелочам (таким как растворы соляной кислоты и гидроксида натрия), маслам и органическим растворителям (за исключением сильнополярных растворителей); Отсутствие риска появления ржавчины (нет необходимости в антикоррозионном покрытии); Легкий вес (простая установка) и более низкий уровень шума, чем у металлических корпусов насосов (хорошее гашение вибраций).
AHD не только предлагает стержень PPSU, но также предлагает лист PPSU. Добро пожаловать, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.
Свяжитесь