改性聚苯醚
聚苯乙烯能和聚苯醚以任意比例混合,外加上相對容易地賦予產品以阻燃性,使有可能生產出具有廣譜物理性質、耐熱和阻燃性質的材料。現有產品的熱變形溫度在170~460°F之間的范圍內。加工方法從標準模塑和擠出到吹塑和結構泡沫模塑。通用級和阻燃級兩 種牌號用途極廣。對于標準模塑制品,最小厚度范圍從0.060到0.125英寸而 對于結構泡沫件,最小厚度范圍從0.125到0.250英寸,其可燃性范圍是從UL94 HB到 V-O。
由于這兩種主要聚合物組分的憎水性質,大多數改性聚苯醚合金具有低吸濕能力。因而在很寬的濕度和溫度條件范圍內,有良好的電性能。受水、大多 數鹽溶液、酸和堿的化學侵蝕的程度極低。但是,暴露于一些有機化學品中會引起聚合物合金變軟或開裂。
化學和性質
改性聚苯醚(PPO)是從2,6-二甲基酚氧化偶聯聚合得到的,它是一種線性和非晶形的聚合物,其Tg約為410°F。PPO能和苯乙烯(PS)在很寬的比例范圍內形成合金。PS,通常是高抗沖PS(HIPS),提供了極好的熔體流動特征。但是,因為PS的Tg約為220°F,它的加入降低了共混聚合物的熱變形。PPO聚合物,具有非常高的Tg,增加了共混聚合物的熱變形。但是,PPO聚合物的加入導致熔融粘度的增加,因而在成型加工方面要困難一些。
因為PPO的阻燃特性比苯乙烯類樹脂好得多,引入PPO所得的共混物通過加入耐熱的以磷為基礎的助劑極易使之具有阻燃能力。
共混聚合物可以進一步用橡膠抗沖改性劑改進韌性,用玻璃和石墨纖維提高剛性,和用各種填料改進強度、剛度和阻燃性,并同時降低模具收縮率。使用沖擊強度改性劑能在一定溫度范圍內使許多牌號的樹脂具有高延展性。良好的配方系統,將典型地使產品的懸臂梁沖擊強度高達7英尺•磅/英寸,加納爾落縹沖擊值達到30英尺•磅。在溫度低至一40°F時,材料仍保持良好的延展性。使用纖維達到的剛度取決于使用纖維的類型和數量。石墨纖維是最硬的,在10%填料時,可使彎曲模量超過4136MPa。玻璃由于價廉而最常使用,在玻璃占 30%(wt)時,產品模量超過6893MPa。礦物填料將PPO合金的拉伸強度提高到超過6893MPa,且使模量適度增加。此外,纖維和填料降低模具收縮率。
專用牌號
專用牌號包括一系列非玻璃填充產品,用于提高剛性和尺寸穩定性的可發泡牌號,用于微波食品包裝的可發泡牌號,用于電訊和器件的可噴鎮和電鍍牌號,用于計算機與電氣設備結構內件的高模量牌號,以及用于住宅和家具的吹塑牌號。
基于PPO和尼龍共混的系列產品已經發展起來,PPO提供了極好的耐熱性和韌性,結晶尼龍相耐油/汽油/溶劑。PPO和尼龍的合金的吸濕性和濕氣增加性同比尼龍低得多。同礦物填充的尼龍相比,PPO/尼龍合金的密度更低,韌性更高,工具/機械磨損更小。PPO/尼龍牌號用作要求涂漆爐溫達到370°F的汽車車身板。這些牌號在汽車應用中取代了尼龍,用在要求高熱和延展性以及硬度或尺寸穩定的部件中,象車輪罩、鏡子框、接頭和連軸器。PPO/尼龍牌號用在要求耐化學品、尺寸穩定和耐熱的液體處理應用中。大部件用吹塑牌號的樹脂加工或從熱成型片材制得。
加工
大多數基于聚合物共混物的PPO具有極佳的加工穩定性,因而很大范圍內的產品可在大多數專業設備上加工。螺桿注塑機械因其能提供更迅速和均勻的熱量而比柱塞型設備更受歡迎。通常,加工溫度在500到600°F之間。
擠出牌號樹脂能在單或雙螺桿設備上加工。以聚苯醚為基礎的片材牌號能在有排氣或無排氣的設備上加工。擠出的片材易于真空成型且具有好的壓延均勻度。吹塑牌號具有足夠的熱強度,以制成大的部件。良好的溫度控制,能在幾何拐點保持高強度。
應用
汽車中使用的聚合共混物包括主要內部部件如儀表盤和座椅背和外部部件,如阻流板,輪子罩和鏡子框。
利用新技術,可在很寬的溫度范圍內,在保持沖擊和韌性的同時,改善汽車內部應用的特殊牌號的流動特性。電訊和商用機械是另一個主要應用領域。特定的應用包括終端設備外殼、鍵盤座、CATV外殼、器具、手提混合器。頭發吹干機和電動工具。泵室和葉輪,以及接觸流體的高溫管材,都可以用基于PPO的合金制作。
商業信息
改性聚苯醚合金可以從GE塑料公司得到,其商品名為 Noryl和 Prevex。它們是具有各種性質的、基于PPO的系列工程熱塑料。Norvl標準牌號的標出價格從$ 1.38到$ 2.80/磅,有特殊填料的牌號達到$ 5/磅。 NORYL GTX樹脂,一種PPO/尼龍合金,價格為$ 1.72到$ 2.70/磅。
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