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PPES、PPESK、PPEK、 PEN加工工艺
日期：2024-05-02 05:06
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摘要：
PPES、PPESK、PPEK、 PEN加工工艺
PPES:杂萘联苯聚醚砜
poly(phthalazinon ether sulfone)
PPEK:杂萘联苯聚醚酮
poly(phthalazinon ether ketone)
PPESK:杂萘联苯聚醚砜酮
poly(phthalazinon ether sulfone ketone)
聚醚砜(PPES™)、聚醚酮(PPEK™)、聚醚砜酮(PPESK™)主要性能指标 | ||||
性能 | 单位 | 聚醚砜 | 聚醚酮 | 聚醚砜酮 |
| 物理性能 | ||||
密度 | g/cm3 | 1.33 | 1.35 | 1.35 |
颜色 | - | 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 |
| 热性能 | ||||
玻璃化转变温度 | ℃ | 305 | 263 | 284 |
热变形温度(压力1.8MPa) | ℃ | 267 | 236 | 244 |
5%热失重 | ℃ | 500 | 490 | 500 |
线膨胀系数（23-250℃平均值） | 1/℃ | 47×10-6 | 43×10-6 | - |
导热系数（23-250℃平均值） | mW/mm℃ | 0.371 | 0.353 | 0.360 |
熔点 | - | NA | NA | NA |
氧指数 | - | 34.0 | 31.5 | 32.8 |
| 机械性能 | ||||
抗张强度(23℃) | Mpa | 88 | 108 | 93 |
(150℃) | Mpa | 61 | 80 | 64 |
(220℃) | Mpa | 48 | 58 | 50 |
(280℃) | Mpa | 43 | 40 | 42 |
抗张模量 | Gpa | 1.03 | 1.61 | 1.41 |
压缩强度(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 |
弯曲强度(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 |
断裂伸长率 | % | 11 | 15.3 | 13 |
非缺口冲击强度 | KJ/mm | 22 | 86 | - |
硬度(洛氏) | - | R124 | R125 | R126 |
| 23℃电性能 | ||||
表面电阻 | Ω | 6.03×1015 | 1.26×1015 | 3.65×1015 |
体积电阻 | Ω.cm | 1.80×1016 | 2.77×1016 | 2.29×1016 |
击穿强度 | Kv/mm | 43.3 | 43.9 | 39.1 |
介电常数 | - | 3.5 | 3.4 | 3.45 |
| 其它性能 | ||||
铝基附着力等级 | - | 1 | 1 | 1 |
下述模压加工工艺资料仅供加工人员加工PPES、PPESK、PPEK 、PEN时参考。加工人员可按需要根据所生产的零件改变这些条件，例如压力和温度及烧结时间的长短等。
基本工艺
一、将模具清理装备好。
二、PPES、PPESK、PPEK、 PEN用于模压的粉料一般需要在180°C的 温度下预先干燥 3 小时或在 150°C的温度下预先干燥10小时，以避免产生气孔。干燥也可以在模具中进行，但干燥的时间需要根据材料的厚度进行调整。PPES、PPESK、PPEK、PEN在模压时可以在模具上涂抹适量的石墨粉或 PTFE 润滑剂粉末以利于部件脱模。
三、冷压：在模具中加入需要模压部件重量的约 105%的干燥物料并在70-100MPa的压力下预压2-3次，以便在模具及部件加热前将模具中存留的空气挤出。
四、加热：对模具进行加热的*好的方法是采用内部和外部加热带，如果没有加热带可以将冷压好的模具及物料一同放入加热炉内加热（该方法相对较经济）。采用加热带加热模具及物料之前，压力应该"调回"到10-30MPa。模具及物料的温度将以加热器可能达到的*快速度升至 370 - 400°C，直至聚合物全部熔化。并且在该温度下保持30-90分钟，保温时间的长短主要取决于制件的形状、大小及填料情况。在加热过程中可能出现一些喷溅，这是正常的。
五、保压：如采用加热带加热这一步可免去，在采用加热炉加热(即在加热过程中无压力)，将加热好的模具从炉中迅速取出，放在压力机上保压冷却。**次加压至70MPa，**次加压至80MPa，反复加压2-3次，并保压冷却20分钟后可取出物件。
六、冷却：采用加热带加热好后模具将以每小时约 40°C 的速率冷却并继续保持压力，直到该部件温度低于 150°C时可以取出。冷却过程注意检测冷却速率。
设备要求
压力机：应该能够产生足够的压力。典型压力值为200吨以上。模具：模具材质应选择抗腐蚀抗氧化的金属，如使用硬镀铬不锈钢、H13、P20都可取得很好的使用效果，也可使用硬工具钢。不应该使用低碳钢以及含铜的钢等。用于脱模的模具表面应该抛光以方便取出物件。
建议使用脱模工具以方便物件的脱模。
优选使用内部和外部加热带，但也可以使用能够达到至少 400°C 的加热炉。应该小心避免聚合物的热降解。
模压成型特性：
模压成型的 PPES、PPESK、PPEK部件的性质与挤出、注射成型的零件不同。一般来讲，模压成型具有更高的模量和抗张强度，更硬但是延展性较差并且质脆。
与其它成型的部件相比，PPES、PPESK、PPEK可以通过多种方式加入各种配比的不同填料如碳纤、玻纤、石墨、PTFE等，以获得不同的性能，如更好的自润滑性、更优的摩擦性能、优异的耐磨损性能及制得PV值更高的制品。但某些填料也可能降低制品的机械强度。
很厚的部件可能会产生裂缝，应该采用加工后的热处理（退火）以减少内应力（退火可以参考其它热塑性塑料退火工艺）。某些小公差无法直接模压得到，因此部件必须经过机械加工。
机械加工
由于模压件尺寸不易控制。通常使用机加工 PPES、PPESK、PPEK 、PEN聚合物材料模压件以达到制件设计要求。可以使用与其它热塑性工程塑料相同的技术和设备机加工及精加工 PPES、PPESK、PPEK、 PEN毛坯件。但是，由于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刚石材质的车刀和钻头。
在对聚合物材料机加工和精加工操作前，应对PPES、PPESK、PPEK 、PEN聚合物形成的构件退火处理以释放内应力。机加工或精加工过程中，切削点形成的局部升热可能导致材料产生更多的内应力。因此，如果要对构件进行大量机加工和精加工，则需要二次退火处理。
所有聚合物材料的导热性都低于金属的导热性，所以机加工过程中会迅速聚热。应使用冷却液消除材料加工中所产生的热量。一般建议使用水来冷却所有PPES、PPESK、PPEK、 PEN聚合物材料。
提示：
与很多同类材料一样，PPES、PPESK、PPEK、PEN表现了合适的韧性和冲击强度。因此，所有的模压部件的加工角度应倒圆角（R>1mm）和倒棱角以增加部件韧性。
退火处理
模压成型、注射成型或机械加工操作会使构件增加应力。这些应力会降低制件的物理性能。我们建议所有制件*好在280°C的温度下进行退火处理以消除内应力。
