Разновидности инженерных пластиков. Полифениленсульфид. Часть 8

Высокостабильная химическая структура молекулы PPS делает усиленные соединения PPS очень устойчивыми к термическому разложению, о чем свидетельствуют их исключительно высокие значения UL от +200 до 240 °C. В долгосрочной перспективе соединения PPS сохранят свои исходные эксплуатационные характеристики лучше, чем другие конструкционные пластики, в тех случаях, когда требуется интенсивное воздействие высоких температур. Многие из конструкционных пластиков, которые могут соответствовать или превышать HDT армированных соединений PPS, также не могут соответствовать устойчивости PPS к термическому разложению. Только более дорогие инженерные пластики, такие как жидкокристаллические полимеры, сводят к минимуму это различие. Далее отметим, что по сравнению с другими конструкционными пластиками армированные соединения PPS обладают исключительной стабильностью размеров с точки зрения как точности формования, так и долговременной способности сохранять целостность размеров при повышенных температурах и в агрессивных химических средах.

Низкая вязкость расплава и низкая усадка пресс-формы (обычно от 0,2 до 0,5%) армированных литьевых композиций из PPS позволяют воспроизводимо формовать тонкостенные и сложные детали с жесткими допусками при минимальных трудностях с короблением. Типичные допуски на формование составляют ± 0,001 мм, а в небольших закрытых деталях могут быть достигнуты еще более жесткие допуски. Кроме того, высокая модульность, высокую HDT (температуру теплового отклонения), низкое тепловое расширение, чрезвычайно низкое сопротивление ползучести и широкое химическое сопротивление усиленных соединений PPS гарантируют, что детали сохранят свою размерную целостность в течение продолжительного времени, даже при повышенных температурах и в агрессивных химических средах. Это дает также отличные характеристики ползучести при повышенной температуре армированных соединений PPS. Если же сравнить коэффициент линейного теплового расширения и водопоглощения различных армированных конструкционных термопластов, то можно заметить следующее. Многие из конструкционных пластиков, которые могут соответствовать по HDT армированным соединениям PPS, демонстрируют более высокие характеристики теплового расширения и / или водопоглощения. Таким образом, несмотря на высокую HDT, эти материалы могут проявлять большую склонность к деформации или образованию пузырей при воздействии повышенных температур.

В исследовании, сравнивающем химическую стойкость нескольких конструкционных пластиков при тестировании на совместимость с 127 различными химическими реагентами, PPS продемонстрировал самый широкий диапазон химической совместимости. PPS сохранил по меньшей мере 75% своей первоначальной прочности на растяжение через 24 часа при температуре +93 °C в 120 из 127 протестированных реагентов по сравнению со 109 реагентами для фенольного термореактивного материала, 70 реагентами для нейлона 6,6, 65 реагентами для модифицированного полифениленоксида и всего 50 реагентами для поликарбоната. Эта присущая PPS химическая стабильность делает армированные соединения PPS более подходящими, чем большинство других конструкционных пластиков, для работы в широком диапазоне агрессивных химических сред даже при повышенных температурах. В отличие от полиамидов и сложных полиэфиров, полимер PPS не гидролизуется и не разлагается горячей водой. Однако в условиях перегрева (выше +100 °C) вода может гидролизовать связи, создаваемые связующими агентами, тем самым нарушая адгезию между полимерной матрицей PPS и армированием из стекловолокна и ослабляя пластичное соединение. Чтобы противостоять этому способу атаки, были разработаны специальные сорта с использованием уникальных связующих агентов.

Дополнительным и очень существенным преимуществом PPS является еще и то, что по своей природе этот материал является антипиреном из-за химической структуры основной цепи полимера, цепи ароматических колец, связанных атомами серы. Добавление обычных стеклянных и минеральных наполнителей только усиливает этот эффект. В результате армированные соединения PPS достигают наивысших показателей невоспламеняемости UL-94 V-0 и UL-94 5VA по признанной классификации международной лаборатории Underwriters Laboratories, причем без использования огнестойких добавок. Предельный кислородный индекс, еще один хороший метод сравнения воспламеняемости различных материалов, представляет собой минимальный процент кислорода в испытательной атмосфере, который позволяет пластику поддерживать продолжающееся горение. Предельные показатели содержания кислорода в усиленных соединениях PPS обычно составляют около 50%, что более чем вдвое превышает содержание кислорода в окружающем воздухе. Минимальная температура горения, указанная для 40% PPS со стекловолокном, составляет +540 °C, а температура возгорания по ASTM D-1929, для 40% PPS со стекловолокном, составляет более +499 °C.