基本介紹
- 中文名：聚苯醚
- 英文名：Polyphenylene Oxide（ppo）
- 密度：1.08g/cm
- 外觀：白色顆粒
- 比重：1.08 g/cm³
物理性質,特性,用途,成型工藝,改性,
物理性質
物理性能 | 額定值 | 單位制 | 測試方法 |
比重 | 1.08 | g/cm³ | ASTM D792 |
吸水率 (24 hr) | 0.070 | % | ASTM D570 |
硬度 | 額定值 | 單位制 | 測試方法 |
洛氏硬度 (R 計秤) | 119 | ASTM D785 |
機械性能 | 額定值 | 單位制 | 測試方法 |
拉伸模量 | 2550 | MPa | ASTM D638 |
抗張強度 (屈服) | 63.4 | MPa | ASTM D638 |
伸長率 (斷裂) | 25 | % | ASTM D638 |
物理性能 | 額定值 | 單位制 | 測試方法 |
密度 | 1.06 | g/cm³ | ISO 1183 |
吸水率 | ISO 62 | ||
飽和, 23°C | 0.23 | % | |
平衡, 23°C, 50% RH | 0.060 | % | |
硬度 | 額定值 | 單位制 | 測試方法 |
洛氏硬度 (M 計秤) | 78 | ISO 2039-2 | |
球壓硬度 (H 358/30) | 100 | MPa | ISO 2039-1 |
特性
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，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℃，熔點268度，加熱至330℃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℃。熱變形溫度在1.82MPa下，可以從75-170℃連續變化，隨著PPO含量增加，材料的熱變形溫度不斷升高，用於滿足不同場合的性能需求。
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、聚苯醚還具有耐磨、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。
3、MPPO為PPO與HIPS共混製得的改性材料，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℃，熔點268度，加熱至330℃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℃。熱變形溫度在1.82MPa下，可以從75-170℃連續變化，隨著PPO含量增加，材料的熱變形溫度不斷升高，用於滿足不同場合的性能需求。
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、聚苯醚還具有耐磨、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。
用途
純的PPO料具有熔融流動性較差、價格高的缺點，市場出售的產品均為其改良的產品，具有優良的綜合性能，它們廣泛運用於：
電子電氣：能夠滿足在潮濕、負載、高溫的條件下具有優良的電絕緣性，運用製備電視積機調諧片、線圈芯、微波絕緣件、禁止套、高頻印刷電 路板，各種高壓電子元器件，電視機、電腦、傳真機、複印機外殼等。
汽車工業：適用於儀錶板件、窗框、減震器、泵過濾網等。
機械工業：用作齒輪、軸承、泵葉輪、鼓風機葉輪片等。
化工領域：用於製作管道、閥門、濾片及潛水泵等耐腐蝕零部件。
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80~100℃的烘箱中，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℃，否則顏色會變化。
13)聚苯醚的成型溫度為280-330℃，改性聚苯醚的成型溫度為260-285℃。 PPO塑膠原料注塑工藝熔料溫度：270-290℃
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℃，否則顏色會變化。
13)聚苯醚的成型溫度為280-330℃，改性聚苯醚的成型溫度為260-285℃。 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350℃，在300℃以內無明顯熱降解現象。通常，料筒溫度控制在260~290℃，噴嘴溫度低於料筒溫度lO℃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100~150℃。模溫低於100℃時，薄壁塑件易出現充滿不足及分層;而高於150℃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。
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100~150℃。模溫低於100℃時，薄壁塑件易出現充滿不足及分層;而高於150℃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。
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合金化：
（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；
另外，可以按組分間的相容性將聚苯醚合金分為：
PPO塑膠成品（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。
PPO改性的用途：
1、適於製作耐熱件、絕緣件、減磨耐磨件、傳動件、醫療及電子零件。
2、可作較高溫度下使用的齒輪、風葉、閥等零件，可代替不鏽鋼使用。
3、可製作螺絲、緊固件及連線件。
4、電機、轉子、機殼、變壓器的電器零件。
2、可作較高溫度下使用的齒輪、風葉、閥等零件，可代替不鏽鋼使用。
3、可製作螺絲、緊固件及連線件。
4、電機、轉子、機殼、變壓器的電器零件。
5、PPO和MPPO 主要用於電子電器、汽車、家用電器、辦公室設備和工業機械等方面，利用MPPO耐熱性、耐衝擊性、尺寸穩定性、耐擦傷、耐剝落。
6、可塗性和電氣性能，用於做汽車儀錶板、散熱器格子、揚聲器格柵、控制台、保險盒、繼電器箱、連線器、輪罩。
7、電子電器工業上廣泛用於製造連線器、線圈繞線軸、機械部件護罩、開關繼電器、調諧設備、大型電子顯示器、可變電容器、蓄電池配件、話筒等零部件。
8、家用電器上用於電視機、攝影機、錄象帶、錄音機、空調機、加溫器、電飯煲等零部件。可作複印機、計算機系統，印表機、傳真機等外裝件和組件。
9、另外可做照相機、計時器、水泵、鼓風機的外殼和零部件、無聲齒輪、管道、閥體、外科手術器具、消毒器等醫療器具零部件。
10、大型吹塑成型可做汽車大型部件如阻流板、保險槓、低發泡成型適宜製作高剛性、尺寸穩定性、優良吸音性、內部結構複雜的大型製品，如各種機器外殼、底座、內部支架、設計自由度大，製品輕量化。
