Kunststoff-Extrusionslinie: Polyphenylenether-technische Kunststoffe – PPO der fünf wichtigsten technischen Kunststoffe

Polyphenylenether (PPO) ist auch einer der fünf Tiger der allgemeinen technischen Kunststoffe. Es hat die Vorteile einer hohen Steifigkeit, hohen Hitzebeständigkeit, Nichtbrennbarkeit, hohen Festigkeit und hervorragenden elektrischen Eigenschaften. Die Dielektrizitätskonstante und der Dielektrizitätsverlust von PPO gehören zu den kleinsten unter den technischen Kunststoffen und werden von Temperatur und Feuchtigkeit nahezu nicht beeinflusst.
Häufig wird die 2,6-Dimethylphenol-Synthese von Polyphenylenether verwendet. Sie weist eine hervorragende Gesamtleistung auf, wobei das wichtigste Merkmal darin besteht, dass sie bei Langzeitbelastung eine hervorragende Dimensionsstabilität und hervorragende elektrische Isolierung aufweist und in einem weiten Temperaturbereich verwendet werden kann, sodass sie langfristig im Bereich von -127 bis 121 °C verwendet werden kann. Sie weist eine hervorragende Beständigkeit gegen Wasser und Dampf auf und die Produkte weisen eine hohe Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit und Kriechfestigkeit auf. Darüber hinaus weisen sie eine gute Verschleißfestigkeit und gute elektrische Eigenschaften auf.

I Abwicklung von PPO

PPO-Verarbeitung umfasst Spritzguss, Extrusion und Formen, aber auch Schaum, Blaskunststoff, glasfaserverstärktes Material, Galvanisieren, Vakuumbeschichten, Drucken, Bearbeiten und Schmelzschweißen. PPO kann wiederverwendet werden, im Allgemeinen dreimal, ohne nennenswert nachzulassen. Die Fließfähigkeit von PPO-Schmelze ist schlecht, es gibt Verarbeitungs- und Formgebungsschwierigkeiten, die meisten praktischen Anwendungen sind modifiziertes PPO.
Im Folgenden finden Sie eine Einführung in das PPO-Spritzgussverfahren.

1. PPO-Backmaterial
PPO ist ein nichtkristallines Polymer mit sehr geringer Wasseraufnahme, Feuchtigkeit kann jedoch zu Oberflächendefekten wie Silberbildung und Blasenbildung führen. Aus diesem Grund kann das Rohmaterial nach der Verwendung in einen Ofen bei 80–1 °C gelegt und 1–2 Stunden getrocknet werden.

2. Die Wahl der Spritzgussmaschine
Für PPO-Schmelzen sollte eine Schneckenspritzgussmaschine verwendet werden. Eine durchgehende Düse mit einer Öffnung von 3–6 mm ist gut. Der Hauptfluss der Form sollte eine größere Verjüngung aufweisen oder ein Haken zum Ziehen des Materials verwendet werden. Ein kurzer, dicker Anguss ist gut.

3. Einspritztemperatur
Die Einspritztemperatur von PPO beträgt 270–290 °C. Die Formtemperatur von PPO beträgt 280–330 °C und die Formtemperatur von modifiziertem PPO beträgt 260–285 °C. Die Schmelztemperatur von PPO beträgt 270–290 °C.
PPO hat eine sehr hohe Hitzebeständigkeit, eine thermische Zersetzungstemperatur von bis zu 350 °C, kein offensichtliches thermisches Abbauphänomen innerhalb von 300 °C. Normalerweise wird die Zylindertemperatur auf 260–290 °C geregelt und die Düsentemperatur ist etwa 10 °C niedriger als die Zylindertemperatur.
Aufgrund der hohen Viskosität der PPO-Schmelze sollte beim Spritzgießen eine höhere Formtemperatur verwendet werden. Normalerweise wird die Formtemperatur auf 100 bis 150 °C geregelt. Wenn die Formtemperatur unter 100 °C liegt, können dünnwandige Kunststoffteile leicht unzureichend gefüllt werden und sich ablösen. Bei Temperaturen über 150 °C treten leicht Blasen, Silberdrähte, Verformungen und andere Defekte auf.

4. Einspritzdruck
PPO-Schmelzviskosität, beim Spritzgießen ist ein hoher Druck und eine schnelle Injektion angebracht, der Haltedruck und die Abkühlzeit dürfen nicht zu lang sein. Erhöhen Sie den Einspritzdruck, damit die Schmelze die Form besser füllen kann. Der allgemeine Einspritzdruck liegt bei 100–140 MPa und der Haltedruck bei 40–80 MPa. Anpassungen sind je nach den spezifischen Umständen vorzunehmen.

5. Einspritzgeschwindigkeit
Bei Produkten mit langen Angusskanälen ist eine zügige Injektion erforderlich, achten Sie hierbei jedoch auf eine ausreichende Belüftung der Folie.

II Blending-Modifikation von PPO

Die Leistung von Polyphenylenether ist sehr gut, weist jedoch eine schlechte Lösungsmittelbeständigkeit auf, die Produkte sind anfällig für Spannungsrisse, haben eine geringe Kerbschlagfestigkeit und teure Rohstoffe. Die Achillesferse ist die sehr hohe Schmelzviskosität, die schlechte Fließfähigkeit und die Erweichungstemperatur von 300 °C oder mehr sowie die Verarbeitung bei hohen Temperaturen von 330 °C, wodurch es leicht zerfällt, was zu Verarbeitungsschwierigkeiten und einem zu hohen Energieverbrauch führt. Um diese Mängel zu überwinden und PPO neue Eigenschaften zu verleihen, wurde es auf verschiedene Weise modifiziert.

1.PPO- und PS-Mischungsmodifikation
PPO und PS sind amorphe Polymere mit guter Kompatibilität. Durch die Einmischung in PS können die Verarbeitungskosten gesenkt und die Verarbeitbarkeit von PPO erheblich verbessert werden, die Hitzebeständigkeit nimmt jedoch leicht ab. Dies ist die erste Generation der Polyphenylenetherlegierung, sodass PPO weit verbreitet ist. Um die Leistung dieser Art von Legierung zu verbessern, wurden verschiedene Verbesserungen daran vorgenommen.

2.PPO- und PA-Mischungsmodifikation
Die Mischung der beiden verbessert nicht nur die Verarbeitungsleistung und Lösungsmittelbeständigkeit von PPO, sondern verbessert auch die Wärmebeständigkeit und Dimensionsstabilität von PA, wodurch komplementäre Vorteile erzielt werden. Die Kompatibilität der beiden ist jedoch sehr schlecht und gehört zu einem völlig inkompatiblen System. Die Phasentrennung des mitgemischten Goldes ist schwerwiegend, was zu einer spröden Legierung führt. Forscher haben viel Forschung zur Kapazität, Zähigkeit und Verstärkung von PPO/PA-Legierungen betrieben und viele Forschungsergebnisse erzielt und PPO/PA-Legierungen weit verbreitet gemacht.

3. Blending-Modifikation von PPO und PBT
Die Mischung der beiden wertvollen Materialien löst effektiv das Problem der hohen Wasseraufnahme der PPO/PA-Legierung. Die Zähigkeit und Festigkeit der PPO/PBT-Legierung kann den Anforderungen verschiedener Anwendungen nicht gerecht werden, ähnlich wie beim PPO/PA-Mischsystem, das ebenfalls gehärtet und verstärkt werden muss.

4.PPO- und PPS-Mischmodifikation
In den letzten Jahren sind bei einigen elektronischen und elektrischen Komponenten im Oberflächenmontageprozess Dampfschweißen und VPS-Verfahren mit Lötmittel zum Standard geworden. Daher muss das verwendete Harz auch hohen Temperaturen über 260 °C standhalten. Die Glasübergangstemperatur von reinem PPO beträgt nur etwa 210 °C und kann diese hohen Hitzebeständigkeitsanforderungen nicht erfüllen. Daher werden hochhitzebeständige PPO/PPS-Legierungen entwickelt. Allerdings müssen beide Verfahren auch die Verarbeitungskapazität erhöhen.

5. Modifizierung von PPO- und PTFE-Mischungen
Die beiden gemischten Materialien sind hitzebeständig, mechanisch belastbar und dimensionsstabil, während PTFE verschleißfest, schmierfähig und wasserabsorbierend ist. Die Produkte weisen eine hohe Präzision auf und können die umfassenden Leistungsanforderungen an physikalische Eigenschaften und Lagereigenschaften erfüllen, die denen von Metallbauteilen nahe kommen.

5. Modifizierung der PPO- und SBS-Mischung
PPO und SBS sind gut kompatibel. Die PPO/SBS-Legierung verbessert die Verformungs- und Schlagfestigkeit von PPO, mit geringer Wasseraufnahme, guter Zähigkeit, hoher Wärmeformbeständigkeitstemperatur und hoher Maßgenauigkeit. Wird hauptsächlich in der Elektroindustrie, Automobilindustrie und anderen Bereichen verwendet.

III Anwendungen von PPO

1. Elektrik und Elektronik
In der Elektro- und Elektronikindustrie werden häufig Steckverbinder, Spulenwickelspulen, Abschirmungen für mechanische Komponenten, Schalter und Relais, Abstimmgeräte, große elektronische Anzeigen, variable Kondensatoren, Batteriezubehör, Mikrofone und andere Komponenten hergestellt.

2. Automobilindustrie
Geeignet für Instrumententafelteile, Fensterrahmen, Stoßdämpfer, Pumpenfilter, Kühlergrills, Lautsprechergitter, Konsolen, Sicherungskästen, Relaiskästen, Stecker, Radkappen usw.

3. Haushaltsgeräte
Wird für Fernsehgeräte, Computer, Kameras, Videokassetten, Tonbandgeräte, Klimaanlagen, Heizungen, Reiskocher und andere Teile verwendet. Für Kopierer, Computersysteme, Drucker, Faxgeräte und andere externe Teile und Komponenten.

4. Industrielle Maschinen
Geeignet für die Herstellung hitzebeständiger Teile, Isolierteile, verschleißfester Teile, Getriebeteile; Herstellung von Hochtemperaturzahnrädern, Lüfterflügeln, Ventilen und anderen Teilen, kann die Verwendung von Edelstahl ersetzen; kann auch aus Schrauben, Befestigungselementen und Verbindungsteilen bestehen.