PPO塑膠原料，中文名稱叫聚苯醚是聚2，英文名Polyphenylene oxiole（簡稱PPO）。
基本介紹
- 中文名：聚苯醚是聚2，6—二甲基-1，4—苯醚
- 外文名：Polyphenylene oxiole
- 又稱：聚苯撐氧
- 簡稱：PPO
簡介,化學性質,生產方法,性能,成型工藝,套用領域,改性,
簡介
中文名稱叫聚苯醚是聚2，6—二甲基-1，4—苯醚，又稱聚苯撐氧，英文名Polyphenylene oxiole（簡稱PPO），改性聚苯醚是用聚苯乙烯或其他聚合物改性的聚苯醚，簡稱MPPO。PPO，中文名稱叫聚苯醚。是世界五大通用工程塑膠之一。它具有剛性大、耐熱性高、難燃、強度較高電性能優良等優點。另外，聚本醚還具有耐磨、無毒、耐污染等優點。PPO的介電常數和介電損耗在工程塑膠中是最小的品種之一，幾乎不受溫度、濕度的影響，可用於低、中、高頻電場領域。PPO的負荷變形溫度可達 190℃以上，脆化溫度為-170℃。
PPO塑膠原料
PPO塑膠原料化學性質
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，使用溫度範圍廣，可在－127～121℃範圍內長期使用。具有優良的耐水、耐蒸汽性能，製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。主要用於代替不鏽鋼製造外科醫療器械。在機電工業中可製作齒輪、鼓風機葉片、管道、閥門、螺釘及其他緊固件和連線件等，還用於製作電子、電氣工業中的零部件，如線圈骨架及印刷電路板等。1964年,美國通用電氣公司首先用2,6-二甲基苯酚為原料實現聚苯醚工業化生產。1966年，通用電氣公司又生產了改性聚苯醚（MPPO）。1984年，世界聚苯醚的消費量為163kt。
6-二甲基苯酚合成的聚苯醚
6-二甲基苯酚合成的聚苯醚生產方法
包括聚合和後處理兩部分：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，然後逐步加入 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。後處理是將聚合物離心分離、用含硫酸30%的乙醇液洗滌，再用稀鹼溶液浸泡、水洗、乾燥、造粒，即得聚苯醚的粒狀樹脂。
還可採用2，6-二苯基苯酚為單體,所得聚苯醚的熱穩定性更好，已用於製造耐高溫薄膜和絕緣製品。
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製作各類機械零件及管道等。
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。其介電性能居塑膠的首位。
3、MPPO為PPO與HIPS共混製得的改性材料，目前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混合後具有中等可燃性。質輕，無毒可用於食品和藥物行業。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、耐應力鬆弛、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、頻變範圍內電性能好，不水解、成型收縮率小，難燃有自熄性，耐無機酸、鹼、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膠中是最小的品種之一，幾乎不受溫度、濕度的影響，可用於低、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。
成型工藝
l) 非結晶料、吸濕小，PPO的吸水率很低，但水分會使製品表面出現銀絲、氣泡等缺陷，為此，可將原料置於80~1OOC的烘箱申，乾燥1-2h後使用。
2)PPO的分子鍵剛性大，玻璃化轉化溫度高，不易取向，但強迫取向後很難鬆弛。所以製品內殘餘內應力較高，一般要經過後處理。
3)PPO為無定型材料，在熔融狀態下的流變性接近於牛頓流體，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，並適當提高注射壓力，以提高充模能力。
5)PPO的回料可重複使用，一般重複使用3次，其性能沒有明顯降低。
6)對PPO熔體宜採用螺桿式注塑機成型，噴嘴採用直通式為佳，孔徑為3-6mm
7)在PPO注塑成型時，宜採取高壓、高速注射，保壓及冷卻時間不能太長。
8)模具的主流道宜採用較大的錐度或採用拉料鉤，澆道以短粗為好。
9)澆口宜採用直接式、扇形或扁平形，採用針狀澆口時直徑應適當加大，對於長澆道可採用熱流道結構。
10)PPO的成型收縮率較小，一般為0.2%一0.7%，因而製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，製品厚度一般在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，最好是作乾燥處理，溫度不可高出150度，否則顏色會變化。
13)聚苯醚的成型溫度為280-330度，改性聚苯醚的成型溫度為260-285度。 PPO塑膠原料注塑工藝熔料溫度：270-290℃
料筒恆溫：PPO具有很高的耐熱性，熱分解溫度達350C，在300C以內無明顯熱降解現象。通常，料筒溫度控制在260~290C，噴嘴溫度低於料筒溫度lOC左右。
模具溫度：由於PPO熔體粘度大，因在注塑成型時應採用較高模溫。通常，模溫控制在100~15OC。模溫低於1OOC時，薄壁塑件易出現充滿不足及分層;而高於15OC時，易出現氣泡、銀絲、翹曲等缺陷。
注射壓力：提高注射壓力，有利於熔料的充模，一般注射壓控制在100-14OMPao 保壓壓力：注射壓力的40%-60%
背壓：3-10 MPa（30-100bar）
注射速度：有長流道的製品需要快速注射；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，取決於計量行程和螺桿直徑。
預烘乾：在110℃溫度下烘乾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：0.8%-1.5%
澆口系統：對小製品使用點式或潛伏式澆口，否則採用直澆口或圓片澆口；可採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。
套用領域
PPO的性能決定了其套用的領域和使用的範圍：
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，適用於製造辦公設備、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膠中最低，即絕緣性最好，並且耐熱性好，適用於電氣工業。宜於製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、變壓器禁止套、繼電器盒、絕緣支柱等。
3）MPPO的耐水及耐熱水性好，適用於製造水錶、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膠中為不受溫度及周波數影響者，並且耐熱性及尺寸穩定性好，適用於電子工業。
5）由於電子工業及通訊產業的發展，手機、攜帶型電腦、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，2013年國外開發出電池用的MPPO，其性能優於前兩者。
6）MPPO在汽車工業有廣泛用途，如儀錶盤、防護槓等，PPO與PA合金，尤其是高耐衝擊性能的規格品種用於外裝部件發展比較快。
7）在化工方面改性聚苯醚可用來製造耐腐蝕設備，其耐水解性尤其好，還耐酸、鹼、便溶於芳香烴和氯化烴中。
8）用於醫療器械，可在熱水貯槽和排風機混合填料閥中代替不鏽鋼和其他金屬。
化學特性化學特性化學特性化學特性 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，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，使用溫度範圍廣，可在－127～121℃範圍內長期使用。具有優良的耐水、耐蒸汽性能，製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。主要用於代替不鏽鋼製造外科醫療器械。在機電工業中可製作齒輪、鼓風機葉片、管道、閥門、螺釘及其他緊固件和連線件等，還用於製作電子、電氣工業中的零部件，如線圈骨架及印刷電路板等。1964年,美國通用電氣首先用2,6-二甲基苯酚為原料實現聚苯醚工業化生產。1966年，通用電氣又生產了改性聚苯醚（MPPO）。1984年，世界聚苯醚的消費量為163kt。
改性
未經改性的聚苯醚（PPO）樹脂具有良好的力學性能、電性能、耐熱性、阻燃性以及化學穩定性等，但是它的耐溶劑性差、製品容易發生應力開裂、缺口衝擊強度低，另外它存在一個致命的弱點——熔體粘度高，加工成型性極差，純PPO樹脂不能採用注射方法成型，這樣大大限制了它的套用。
為了克服這些缺點，或賦予其新的性能，人們對PPO進行了多種改性。其方法有化學（共聚、嵌段、接枝和網化等）和物理（共混、填充、增強和微發泡等）改性兩種。
化學改性主要包括：
（1） 對PPO的結構進行改性，如用溴化、磷酸酯化、磺醯化、羧基化等來提高PPO的溶解性和透氣性以用於膜材料，或是賦予PPO的阻燃性而用於阻燃材料；
（2） PPO的主鏈或端基與帶官能團的小分子進行反應，賦予PPO一定的極性和反應活性，用於PPO合金的增容劑；
（3） PPO與其他高分子或小分子通過嵌段或接枝共聚獲得新材料或用作PPO合金的增容劑； 聚苯醚的物理改性中研究最為活躍的是
PPO的合金化，主要包括：
（1） 利用PPO與聚苯乙烯（PS）在寬廣組成範圍內的相容性與各種帶苯乙烯單元的聚合物共混來製備PPO/PS型合金，即第一代PPO合金；
（2） 通過與其它工程塑膠，如聚醯胺（PA）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚（PPS）等共混製備高性能的PPO合金，即第二代PPO合金。
另外，可以按組分間的相容性將聚苯醚合金分為：
（1） 相容體系，主要是指PPO/PS；
（2） 非相容體系，包括PPO/PA、PPO/PBT、PPO/PET、PPO/聚四氟乙烯（PTFE）、PPO/聚烯烴（PO）等；
（3）部分相容體系，包括PPO/聚碳酸酯（PC）、PPO/PPS,PPO/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）,PPO/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、PPO/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、PPO/苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）等。
