聚苯硫醚PPS加工注塑工藝
聚苯硫醚PPS的特性：聚苯硫醚（PPS），全稱為聚苯基硫醚。它是一種綜合性能優異的熱塑性特種工程塑料，其突出的特點是耐高溫，耐腐蝕和優越的機械性能。 PPS是含硫芳香族聚合物，線型PPS在350℃以上交聯后成熱固性塑料，支鏈型結構PPS為熱塑性塑料。 （一） PPS的性能 （1） PPS為塑性結晶性樹脂，其結晶度約為65%，外觀為白色或琥珀色。純PPS的密度為1.3~1.35g/cm3,但很少單獨使用,應用的PPS多為改性品級,如玻璃纖維增強、無機填充和碳纖維增強度，改性后的密度增大為1.60~1.68 g/cm3. （2） PPS具有高強度、高剛性和尺寸穩定性，在高濕條件下剛性也良好，并具有突出的耐疲勞性能和抗蠕變性能：吸水性、吸油性、成型收縮性及線膨脹系數均很小。 （3） PPS的結構中含有硫原子，其含氧指數為46%~53%，在火焰上能燃燒，但不滴落，且離火自熄，有優異的阻烯性能。 （4） PPS的耐熱性能優秀，熔點275~291 ℃，熱變形溫度為135℃，經玻璃纖維增強后可達到260℃，分解溫度為400℃ （5） PPS具有良好的高電阻率和低介電常數，其電絕緣性隨溫度變化較小，即使在高溫、高濕下仍保持良好的電絕緣性能。 （6） PPS具有優異的耐化學穩定性，除了強氧化性酸，如濃硫酸、硝酸和“王水”外，能耐其他酸、堿、鹽的腐蝕，且在200℃以下不溶于任何有機溶劑，其耐腐蝕性能幾乎與聚四氟乙烯相當。 （7） PPS為惰性物質，口服無毒，但在加工時，若溫度超過370℃，PPS會發生少量熱分解，產生微量的SO 、COS、CO 、CS 等有害氣體。 
PPS的注塑成型工藝 
· 料筒溫度：為防止物料氧化變色，溫度不宜過高，流動性以能滿足順利充滿模腔即可，模溫通常為310-340℃，大制件采用較低的料筒溫度，小制件采用較高的料筒溫度。 
· 料嘴溫度：以保持物料良好的流動性而又不流延為宜。 
· 模具溫度：通常以140-170℃為宜。 
· 注射壓力：PPS制品以高注射壓力為佳，特別是復雜、薄壁件，且注射壓力的增加，對成型帶來的負面影響較小。注射壓力通常為80-150Mpa。 
· 注射速度：注射速度越快，制品表面光澤越好，但容易發生產品翹曲、溢邊和燒焦等現象，故一般使用中等注射速度。 
· 保壓壓力：為防止內應力產生，保壓壓力應盡量低，以制品不出現氣泡、凹陷、缺料等缺陷為判斷標準。 
· 背 壓：為獲得品質穩定的制品，需一定的背壓，通常為0.3-0.8MPa。 
· 螺桿轉速：PPS注射成型時螺桿轉速一般為40-110rPM，而高循環成型時雖可采用220rPM以上，但此時樹脂因剪切易發熱，故需同時降低料筒溫度。另外，高剪切速率將導致填充纖維斷裂增加，對制品性能不利。 
· 成型周期：在厚壁成型時，為提高結晶度，獲得好的力學性能，需適當延長冷卻時間；薄壁成型的周期通常為20-30秒。 
· 制品脫模：PPS本身由于具有脫模性，通常不用或小用脫模劑，若用，可選擇硬脂酸鋅，氟系及有機硅類脫模劑。 · 成型后的清洗：清洗通常使用低熔融指數（約0.2-0.5）的聚乙烯較為經濟。 
· 再生料的使用：再生料使用比例依所要求成型制品性能而定，一般再生料的使用比例不超過30%。 
· 制品的退火處理：對于低溫成型的制品為提高其性能，消除內應力以及保持產品性能及尺寸穩定性，可將制品進行退火處理，條件通常為200-240℃，2-4小時。需注意退火會造成制品因結晶化而導致的再收縮并造成產品尺寸變化。 
· 干燥條件：建議的干燥溫度為150-160°C，為期2-3小時 
· 成型收縮率：0.7% 加工工藝對性能的影響： 注射速度不同，產品的表面光這度就不一樣，注射速度越快，表面光澤越好，但容易發生產品翹曲，燒焦，對此必須注意。一般使用中等注射速度，較高注射壓力條件成型。 由于PPS樹脂是結晶性樹脂，在厚壁成型時，通常為提高結晶度，必須拉長冷卻時間，而在薄壁成型時，即使一次成型個數很多，每一循環10-30秒就已足夠。 成型時的螺桿轉速一般為40-100RPM，而高循環成型時雖可采用200RPM以上，但此時樹脂易發熱，必須將機筒溫度設定較低些。 成形收縮 PPS樹脂是結晶性的樹脂，在成型時，其結晶度隨模具溫度而變化，因此收縮率就隨模具溫度而變化。 成型收縮率與模具溫度的關系(R-4) 成形條件因成型品的形狀不同而有所不同，成型收縮率就隨之變化。模槽(CAVITY)的濃度越深脫模錐(TAPER)度應越大(1°-3°)。 結晶化導致的最大影響為：因殘留應力所造成凹陷的岫、翹曲，應力開裂及強度下降等問題。在設計時，除厚壁成型用品種之外，其它各種的最大壁厚應不超出7-10mm，并厚度均為宜。至于壁厚時，請使用A-100，A-200。 成型收縮率溫度的關系(R-4) 成型品壁厚與成型收縮率 成型后的清洗 通常大件成型時，每一循環的時間變長，在機筒內樹脂的滯留時間也隨著增長， 而在高溫中滯留過久者，樹脂的顏色會呈較黑色及流動性略降現象，但對樹脂的特性沒有太長的影響。通常對于大件的成型，機筒應采用較低的溫度，而小件的成型 別采用較高的機筒溫度。為防成型品的重量每次變動不一，加上若干背壓（5kgs/cm°左右）對于獲得品質穩定的成型品有所助益。但是，如果在機筒內長期放置樹脂時，有可能在機筒內硬化，一定要避免這種現象發生，又成型終了后一定要把樹脂清洗出來。 成型的清洗通常使用低熔融指數（約為0.2-0.5 左右)的聚乙烯，而為縮短清洗的時間，使用成型溫度高的聚砜，聚碳酸酯(最好是玻纖增強的)等為有效，且即使采用其再生品也有充分的效果。用玻纖增強樹脂 清洗后，為了保證成型機的機筒及螺桿，最后應當用不含填充的樹脂進行清洗。 干 燥 建議的干燥溫度為150-160°C，為期2-3小時。若使用熱風干燥機，置于盤中之原料高度不應高于50mm。若使用除濕干燥機，其入口溫度為-40°C露點。 機筒、螺桿的損耗 機 筒、螺桿的損耗可分化學性及物理性。PPS并不存在化學性之腐蝕。物理性方面，因其內含之玻纖（與其它含玻纖之工程塑料一樣）對普通機筒及螺桿造成損耗， 故此須采用成型機廠家推薦之耐磨損機筒及螺桿，而該種機筒及螺桿是專門為加工玻纖工程料而設計的。又料斗下的機筒溫度過者，將易導致機筒及螺桿磨損的增加。 
 PPS的模具設計要點 
1. 鋼材的選擇及處理 PPS是玻纖增強樹脂，因此與其它玻纖增強工程塑料一樣需要考慮磨損的問題。此外PPS大部分在高溫下成型，故模具的材質應以模溫 140-150°C為基準，考慮模具應大量生產時的壽命問題，選用諸如SK、SKS、SKD、SKH（AISI D-2、A2、420；ASSAB XW-41、XW-10、STAVAX-136）等材料為宜。 模具的熱硬化處理希望用HRC-60-65整體熱硬化處理。表面光潔度在10S以下時對模具的磨損降低有好處。 此外，電鍍處理可以提高使用壽命，以NYE CARB（鎳、矽、碳化物）及無電解鍍加工為宜。 
2.流道(SPRUE-RUNNER) 流道形狀以圓形、梯形為宜，流道錐度為2°-3°，在流道的下部要設有冷膠井(COLD SLUG WELL)。  
3.澆口設計(GATE DESIGN) 1)針形(PIN POINT)：最小直徑為0.6φ。 2)圓盤形(DISK)：小型圓狀物成型 3)薄片形(TAB) 4)輸輻狀(SPOKE)：大型圓狀物成型 5)側入口(SIDE) 6)直接形(DIRECT)：大型成型 7)潛伏式(SUBMARINE)：從PPS樹脂的剛性及伸長率來看，潛伏式澆口并不太宜，但在高循環成形(FAST CYCLE)成形時仍有使用，但進入角應大些，澆口直徑也應大些。 PPS成型材料有很多品種，一般以玻纖增強(有些以玻纖及無機材料填充強化)，因此一定要注意，因方向性引起的尺寸變化及強度變化，以及因接合線(WELD LINE)所造成的強度降低，而必須在模具設計時考慮到澆口形狀及位置。 沿樹脂流動方向及其垂直方向其強度不同，因此，在設計時也應充分考慮及此。(垂直方向的強度大約為流動方向的50-60%)。 方 向 成型收縮率(cm/cm) 流動方向 低溫 1/1000-3/1000 垂直于流動方向 低溫 4/1000-8/1000 對于難免發生接合線的制品，在模具的接合線發生處設置溢流區(FLOW TAB)，藉著改變樹脂的流動方向改善接合線的強度。 
4.排氣孔(GAS VENT) 如果在PPS樹脂的制品內有氣泡將使其特性明顯地下降，而且由于排氣不良所導致的燒焦關系，使成型品發生部分變色和表面粗糙，因此為了得到良好的產品必須設有排氣孔。PPS成型時的排氣孔尺寸通常為高0.015-0.02mm，寬2mm以上。利用脫模面及脫鞘作排氣孔也可以，而為了得到更好的制品也可使用真空排氣孔。 
5.脫模鞘(EJECTOR PIN) 必須注意脫模鞘的位置及其均衡，均衡性不佳的脫模鞘位置將使產品發生局部殘留應力，以致引起成品裂紋、尺寸精度不一等問題。因此在設計時必須使脫模時抗力均衡，考慮脫模鞘的直徑、數目及位置。特別是較深物品的成型時，因接觸面大，其成型品底部的脫模鞘位置更是關鍵所在。 

6.模具溫度的控制 試產用模具或可使用帶式加熱器(BAND HEATER)控制模溫，但大量生產用的正式模具，通常都采用油式加熱器或電熱棒式加熱器(CARTRIDGE HEATER)。一般而言，最常用的是電熱棒式加熱器。采用電熱棒式加熱器時，較大間隔地裝置較大熱能量的電熱棒(注：電熱棒數就少)，還不如裝置較小熱能量但較多支的電熱棒(注：間隔就較細密)，以期較均勻有效的模具加溫，而且模具的固定側及可動側兩邊都需均勻裝配，以便因成型品構造關系難免發生翹曲現象時，有需在模具的固定側及可動側造成模溫差距以改善之，對此若使用電棒式加熱器就較為方便。為防止模具散熱損失，建議在模具外側(掛接于成型機處)加裝石棉板等親隔熱板。 7.噴嘴(NOZZLE) 使用開放型噴嘴可進行成型，但為了防止噴嘴溢流建議使用對閉式噴嘴，而噴嘴的加熱器(HEATER)則以能單獨控制者對于成型更為方便。噴嘴先端的口部用 2-3°的倒錐，直徑為3-6φ為宜。防止溢流噴嘴閥(VALVE)的清洗很不易，必須拆開加以清除樹脂，故建議使用專用噴嘴。