خصائص ومعلمات معالجة صب من الأثير من البوليفينيلين (PPO)

خصائص ومعلمات معالجة صب من الأثير من البوليفينيلين (PPO)

1. الخصائص الأساسية للبوليفينيلين الأثير (PPO)

يعد البوليفينيلين الأثير (PPO) ، والمعروف أيضًا باسم Poly 2،6-Dimethyl-1،4-فينلين الأثير ، بلاستيك هندسي عالي القوة ظهر في الستينيات. يتم اختصاره كـ PPO أو PPE ، ويشار إليه أيضًا باسم Ether Polydiphenyl ، أو أكسيد البوليفينلين ، أو الأثير البوليفينيلين. إنه راتنجات للهارة الحرارية مع كثافة منخفضة فقط 1.06 جم/سم مكعب. لديها خصائص شاملة ممتازة ، وامتصاص الرطوبة المنخفض ، والأداء الكهربائي المتفوق ، ومقاومة البخار ، والاستقرار الأبعاد. ومع ذلك ، فإنه لديه قابلية تدفق ذوبان ضعيفة ، مما يجعل من الصعب العفن. في التطبيقات الهندسية ، يتم استخدام أشكال مختلفة من PPO.

1. الخصائص الميكانيكية

يعرض PPO خصائص ميكانيكية ممتازة (انظر الجدول 1-1) ، مع قوة شد 80 ميجا باسكال (عند 23 درجة مئوية) ، وتجاوز المواد البلاستيكية الهندسية مثل البولي ، والبولي أسيتالي ، و ABS. تنخفض قوة وصلابة PPO ببطء مع زيادة درجة الحرارة. بعد غليها في الماء لمدة 7200 ساعة ، لا تظهر قوة الشد ، والاستطالة ، وقوة التأثير أي انخفاض كبير. قيمة زحف PPO منخفضة للغاية ، بقيمة زحف قدرها 0.5 ٪ فقط بعد 300 ساعة تحت حمولة 14 ميجا باسكال عند 23 درجة مئوية ؛ علاوة على ذلك ، فإن التغير في قيمة الزحف هو أيضًا الحد الأدنى مع ارتفاع درجة الحرارة. يمكن استخدامه بشكل مستمر في نطاق درجة حرارة -160 إلى -150 درجة مئوية.

الخواص الميكانيكية للبوليفينيلين المعدلة (PPO) قريبة من تلك الموجودة في البولي كربونات (PC) ، مع قوة شد عالية ، قوة الانثناء ، وقوة التأثير. لديها صلابة كبيرة ، ومقاومة زحف ممتازة ، وتحافظ على قوة عالية على مدى درجة حرارة واسعة ، مع الحد الأدنى من تأثير الرطوبة على قوة تأثيرها. الجدولين 1-2 و 1-3 قائمة بعض خصائص polyphenylene المعدلة الأثير.

2. الخصائص الحرارية

يحتوي الأثير من البوليفينلين (PPO) على مقاومة عالية للحرارة ، مع نقطة انصهار أعلى من 300 درجة مئوية ، ودرجة حرارة التحلل أعلى من 350 درجة مئوية ، ودرجة حرارة هشاشة تبلغ -170 درجة مئوية ، ودرجة حرارة مقاومة للحرارة من مارتن قدرها 160 درجة مئوية ، ودرجة حرارة استخدام طويلة الأجل من 120 درجة مئوية ، ودرجة حرارة انتقال زجاجية من 205 درجة مئوية. الموصلية الحرارية هي 0.192 واط/(م · درجة مئوية) ، ويبلغ انكماش القولبة 0.7 ٪ إلى 0.9 ٪. درجة حرارة انحراف الحرارة تحت حمولة 1.82 ميجا باسكال هي 174 درجة مئوية ، وهي متفوقة على البلاستيك الهندسي الحراري الأخرى مثل البولي كربونات ، بولي أacetal ، بولي أميد ، و ABS ، وهي قريبة من البلاستيك الحراري مثل الراتنجات الفينولية والبوليستر غير المشبعة.

نطاق درجة حرارة الانصهار من PPO واسع ، مع الحد الأقصى لدرجة حرارة الانصهار 267 درجة مئوية. بعد أن يبرد الذوبان ، فإنه يظهر بنية غير متبلورة تمامًا. يكون معامل التمدد الحراري الخطي لـ PPO منخفضًا نسبيًا ، عند 5.2 × 10^-5/° C ، وهو أقرب إلى معامل المعادن مقارنة بالمواد البلاستيكية الأخرى. تتمتع PPO بدرجة حرارة انحراف عالية الحرارة ، وخصائصه الرهيبة الذائبة تقريبًا نيوتن ، مما يعني أن اللزوجة الذائبة لا تنخفض مع زيادة معدل القص. ينتج عن هذا اللزوجة العالية وسوء القدرة على التدفق ، مما يستلزم درجات حرارة عالية جدًا للمعالجة (315 درجة مئوية) ، مما قد يجعل المعالجة صعبة أو يؤدي إلى استهلاك الطاقة المفرط. يتمتع PPO بتثبيط اللهب الجيد وخصائص الاستغناء عن الذات ، ولا يخضع لتغييرات كيميائية بعد تعرضه للهواء عند 150 درجة مئوية لمدة 150 ساعة. يحتوي PPO المعدل على خصائص حرارية أقل قليلاً من PPO ، ولكن لديها مجموعة واسعة من درجات حرارة انحراف الحرارة.

3. الخصائص الكهربائية

لا يحتوي polyphenylene ether (PPO) على مجموعات قطبية عالية في بنيته الجزيئية ، مما يعني أنه لا يشكل ثنائيات. نتيجة لذلك ، تكون خصائصها الكهربائية مستقرة للغاية ، حيث تحافظ على أداء ممتاز على مجموعة واسعة من درجات الحرارة والترددات (انظر الجدول 1-4). مقاومة حجم PPO عالية مثل ترتيب 10^15 ولا يتأثر بشكل أساسي بالرطوبة. تعد الظل الثابتة العازلة وعزل الكهرباء هو الأدنى بين جميع المواد البلاستيكية الهندسية ولا تتأثر بالكاد بدرجة الحرارة والتردد. لا يزال الأثير البوليفينيلين المعدل يمتلك خصائص كهربائية ممتازة.

4. المقاومة الكيميائية

يُظهر الأثير البوليفينيلين (PPO) مقاومة ممتازة للماء ولا يتأثر عمومًا بالمواد الكيميائية المائية مثل الأحماض والقواعد وحلول الملح والمنظفات ، سواء في درجة حرارة الغرفة أو تحت الحرارة. ومع ذلك ، فإنه لديه مقاومة سيئة للمذيبات. يمكن أن تتسبب الهيدروكربونات الأليفاتية الهالوجينية والهيدروكربونات العطرية في تضخم أو تذوب PPO. تحت الإجهاد ، لا يقاوم الهيدروكربونات العطرية ، والهيدروكربونات المجفرة بالهالوجين ، والزيوت ، والكيتونات ، والاسترات ، وهي عرضة للتورم أو تكسير الإجهاد. في حمض الكبريتيك المركّز عند 85 درجة مئوية وتحت حمولة 12 ميجا باسكال ، يمكن أن يحدث تكسير الإجهاد. كما أن لديها مقاومة سيئة للأكسدة. تظهر المقاومة الكيميائية للأثير البوليفينيلين في الجدول 1-5.

5. تطبيقات البوليفينيلين الأثير (PPO)

الأثير البوليفينيلين مناسب للتطبيقات في البيئات الرطبة مع الأحمال ، حيث يلزم العزل الكهربائي الممتاز ، والخصائص الميكانيكية ، والاستقرار الأبعاد. في الصناعة الميكانيكية والكهربائية ، يمكن استخدامه لتصنيع التروس والمحامل والكاميرات وقطع الغيار لآلات النقل وشفرات المكره وشفرات المنفاخ ومكونات مضخة المياه وأنابيب الصناعة الكيميائية والصمامات وأجزاء هندسة المياه البلدية. كما يمكن أن تحل محل الفولاذ المقاوم للصدأ لإنتاج المعدات والمكونات الكيميائية المختلفة. نظرًا لمقاومتها الطيبة للاسترخاء الزحف والتوتر ، وكذلك قوتها العالية ، فإن الأثير من البوليفينلين مناسب أيضًا لصنع البراغي ، والسحابات ، وتوصيل الأجزاء. علاوة على ذلك ، فإن خصائصها الكهربائية المتفوقة تجعلها مناسبة للاستخدام كزواج متعرج في المحركات ، والدوارات ، والمباني ، وأجزاء المعدات الإلكترونية ، بالإضافة إلى لوحات الدوائر المطبوعة عالية التردد. يمكن تصنيع الأثير البوليفينيلين من الدرجة الكهربائية ، المستخدمة في نطاق التردد الفائق ، في لوحات ضبط التلفزيون ، وعزل الميكروويف ، ونوى الملف ، وأكمام التدريع المحول ، وإطارات الملف ، ومقاعد الأنبوب ، ومكونات نظام الانحراف التلفزيوني. نظرًا لأن الأثير من البوليفينيلين يمكنه تحمل تعقيم البخار ، يمكن أن يحل محل الفولاذ المقاوم للصدأ في الأدوات الجراحية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أفلام الأثير البوليفينيلين ، بسبب مقاومة الحرارة العالية والقوة الميكانيكية الجيدة ، لها آفاق واسعة في التطبيقات في صناعات الكهرباء والميكانيكية والإلكترونية والفضاء والفضاء.

حاليًا ، يتم استخدام البوليفينيلين الأثير المعدل (PPO) الذي يستخدم على نطاق واسع في المنتجات التجارية عن طريق مزجها مع البوليسترين عالي التأثير. يتمتع PPO المعدل بخصائص صب ومعالجة ممتازة ، مع انكماش منخفضة القولبة ، واستقرار الأبعاد الجيدة ، وامتصاص الماء المنخفض ، والمقاومة الكهربائية والحرارية الجيدة. لا يتحلل بسهولة عند تعرضها للماء الساخن ، ومقاوم للأحماض والقواعد ، ولديه كثافة منخفضة ، ويمكنه بسهولة تلبية معايير تأخير اللهب UL مع مثبطات لهب غير النحل. باعتبارها بلاستيك هندسي مهم ، يتم استخدام PPO المعدل على نطاق واسع في مختلف المجالات مثل أجهزة التلفزيون والمكونات الإلكترونية والسيارات وآلات المكاتب والأجهزة المنزلية.

الثاني. صب ومعالجة الأثير البوليفينيلين (PPO)

على عكس البلاستيك البلوري مثل POM (polyoxymethylene) و PA (polyamide) ، يشبه PPO جهاز الكمبيوتر (البولي كربونات) من حيث الاستقرار الأبعاد الجيد. لا يخضع PPO لعملية التبلور أثناء الصب ، ويمكن أن يؤدي الإجهاد الداخلي المتبقي إلى تكسير الإجهاد ، لذلك يجب النظر بعناية في ظروف القولبة.

1. خصائص صب ومعالجة

يحتوي الأثير من البوليفينيلين على نقطة انصهار عالية ، حيث تصل درجة حرارة الانصهار لجزءها البلوري إلى 262-267 درجة مئوية. علاوة على ذلك ، فإن اللزوجة الذائبة عالية جدًا أقل من 300 درجة مئوية ، مما يطرح صعوبات في صب ومعالجة PPO. كل من PPO وذوبان PPO المعدلة هما سوائل غير النيترونية ، وتتعتمد لزوجة الذوبان بشكل كبير على درجة الحرارة ، وتناقص خطيًا مع زيادة درجة الحرارة. تتطلب هذه الخاصية ذات اللزوجة العالية وسوء التدفق استخدام درجات حرارة عالية جدًا أثناء المعالجة ، مما يجعلها صعبة وكثيفة الطاقة.

إن انكماش صب البوليفينلين الأثير (PPO) و PPO المعدل منخفض للغاية ، ويبقى بشكل أساسي دون تغيير في ظل ظروف القولبة المختلفة ، وهو مفيد للغاية لإنتاج الأجزاء الدقيقة المقولبة ، ونادراً ما يتم مواجهة مشاكل الطرد.

PPO لديه امتصاص رطوبة منخفضة ، ويمكن عادةً تشكيل المادة دون تجفيف مسبق. ومع ذلك ، إذا كانت عملية تحبيب ذوبان المادة تنطوي على تبريد المياه ، أو إذا كانت المادة سيئة التعبئة ، فيمكنها أن تمتص كمية صغيرة من الرطوبة من الهواء بسبب كثافتها المنخفضة ومساحة السطح الكبيرة ، وخاصة في حالة راتنج PPO المسحوق ، وهو أكثر عرضة لامتصاص الرطوبة. إذا لم يتم تجفيفه ، فقد يؤدي ذلك إلى تكوين خطوط فضية وإنشاء فقاعات على سطح المنتجات المقولبة أثناء عملية الصدفة. بالإضافة إلى ذلك ، يخدم التجفيف أيضًا وظيفة التسخين. هذا مفيد بشكل خاص لقولط المنتجات ذات الجدران الرقيقة ذات المنطقة الكبيرة ، حيث يمكن أن يحسن لمعان المنتجات السطحية للمنتجات النهائية. يمكن إجراء التجفيف في معدات بسيطة مثل الفرن ، وبالنسبة للمواد التي يبلغ سمكها 50 مم ، فهي تكفي عمومًا أن تجف عند حوالي 107 درجة مئوية لمدة ساعتين تقريبًا.

2. صب الحقن

يمكن لآلات الحقن من نوع المكبس أو من النوع المسمار معالجة الأثير من البوليفينلين (PPO) ، مع تفضيل آلات الحقن من النوع المسمار بشكل عام. يجب أن تكون نسبة الطول إلى القطر من المسمار أكبر من 15 ، ويجب أن تكون نسبة الضغط بين 1.7 و 4.0 (عادة 2.5 إلى 3.5). يوصى بتغيير ملف تعريف المسمار تدريجيا. يجب أن تكون الفوهة من النوع المباشر ، حيث أنها لديها فقدان أقل من الضغط مقارنة بفوهة الفتح التلقائية والإغلاق ، وأقل عرضة للتسبب في احتباس المواد. يجب أن يكون القالب مزودًا بجهاز تسخين ، ويجب أن يكون هناك لوحة عازلة بين القالب ولوحة آلة الحقن.

تكون درجة حرارة صب الحقن لـ PPO مرتفعة نسبيًا ، واعتمادًا على حجم المنتج وشكله ، يتم التحكم بشكل عام في درجة حرارة البرميل بين 280 درجة مئوية و 340 درجة مئوية. عندما يكون حجم الحقن 20 ٪ إلى 50 ٪ من سعة البرميل ، يمكن أن تصل درجة حرارة البرميل إلى 330 درجة مئوية دون التسبب في تدهور. ومع ذلك ، لا ينبغي أن يتجاوز 340 درجة مئوية ، لأن درجات الحرارة التي تزيد عن 340 درجة مئوية يمكن أن تؤدي إلى تدهور المواد وانخفاض الأداء ؛ قد تؤدي درجات الحرارة التي تقل عن 280 درجة مئوية إلى لزوجة المواد المفرطة ، مما يجعل من الصعب معالجتها. عادة ما تكون درجة حرارة الفوهة أقل قليلاً من درجة حرارة منطقة الانصهار للبرميل بمقدار 10 درجة مئوية إلى 20 درجة مئوية لمنع تسرب المواد من الفوهة.

يجب تحديد درجة حرارة القالب بناءً على عوامل مثل سمك المنتج ودرجة حرارة البرميل ، والتي تتراوح عمومًا من 100 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية. يمكن أن يقلل هذا النطاق من الإجهاد ، وهو مفيد لتقليل خشونة السطح وملء أقسام رقيقة الجدران. يمكن أن يتجاوز 150 درجة مئوية بسهولة فقاعات ويمتد دورة القولبة ؛ قد تؤدي درجات الحرارة التي تقل عن 100 درجة مئوية إلى ارتفاع الإجهاد المتبقي والعيوب مثل التقليل من اللقاء والتلوين.

لا ينبغي الاحتفاظ بالأثير البوليفينيلين (PPO) في درجات حرارة عالية لفترات طويلة. إذا بقيت المادة في البرميل لأكثر من ساعتين ، فقد يحدث تلطيخ وتدهور ، ويجب تنظيف البرميل على الفور. يمكن إعادة استخدام مواد النفايات من صب حقن PPO عدة مرات ، وعادة ما تصل إلى ثلاث مرات ، دون انخفاض كبير في الخواص الميكانيكية. يسرد الجدول 2-1 شروط عملية صب الحقن لبعض درجات Noryl PPO.

3. صب الضغط

يمكن استخدام صب الضغط لتصنيع الأثير البوليفينيلين (PPO) في صفائح ذات سمك مختلف باستخدام مكبس هيدروليكي. عند ضغط الأوراق الأكثر سمكًا ، من الضروري معالجتها عند درجة حرارة حوالي 10 درجة مئوية أقل من درجة حرارة الاستخدام لمدة 24 ساعة للقضاء على الإجهاد الداخلي. أثناء القولبة ، من المهم التأكد من أن درجة حرارة التخلص عالية بما فيه الكفاية لمنع الأوراق من التكسير. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي ترسيخ الأوراق على الفور بعد إطلاقها من الصحافة إلى التمسك بالقالب ، ويمكن أن يؤدي التبريد المفاجئ إلى التكسير. لذلك ، يجب السماح للأوراق بالتبريد ببطء إلى درجة حرارة معينة قبل التخلص منها.

عملية صب الضغط المحددة لصفائح نسيج الزجاج PPO هي كما يلي:

(1) تحضير لاصق: حل راتنج PPO في مذيب البنزين لإنشاء حل مع جزء كبير من 10 ٪ إلى 18 ٪. الحرارة وحركها عند 60 درجة مئوية حتى يذوب الراتنج تمامًا ، مما يؤدي إلى سائل شفاف.

(2) الطلاء: علاج النسيج الزجاجي السميك 0.1 مم مع عامل اقتران H151 ثم يغمره وتجفيفه في آلة الطلاء. درجات حرارة التجفيف هي 100-110 درجة مئوية للطبقة العليا ، 90-100 درجة مئوية للطبقة الوسطى ، و 70-80 درجة مئوية للطبقة السفلية. تبلغ سرعة الطلاء 0.5 م/دقيقة ، مع محتوى راتنج من 30 ٪ إلى 40 ٪ (جزء الكتلة).

(3) صب: قطع وتكديس النسيج المطلي بسمك حوالي 4-10 مم وتشكيله تحت الحرارة والضغط في الصحافة. ابدأ بالقالب في درجة حرارة الغرفة ، ثم قم بتسخينه إلى 250 درجة مئوية واستمتع لمدة 5 دقائق ، مع الضغط على 6MPa دفعة واحدة ؛ استمر في التسخين إلى 300 درجة مئوية والحفاظ على 1 ساعة ؛ ثم تبرد إلى 180 درجة مئوية ، وأخيرا ، تبرد مع الماء إلى درجة حرارة الغرفة قبل التخلص منها.

4. صب القذف

يمكن أن يعالج صب البثق البوليفينيلين الأثير (PPO) في قضبان وأنابيب وأوراق وطلاءات سلكية. يستخدم البثق عادةً طارد تنفيس مع نسبة طول إلى قطر من المسمار عادة ما تتراوح من 20 إلى 24 ، ونسبة ضغط من 2.5 إلى 3.5. غالبًا ما يتبنى المسمار تصميمًا متعمقًا متساويًا ولكنه غير متساوٍ ، حيث يكون لقسم القياس عمقًا مناسبًا. يجب أن يكون لدى البثق قسم طويل مستقيم عند الوفاة لاستيعاب درجة حرارة التبريد الأعلى لمادة PPO أثناء البثق. أثناء صب البثق ، تكون درجة حرارة البرميل أقل قليلاً من تلك المستخدمة في صب الحقن.

ثالثا. مزايا وتطبيقات البوليفينيلين الأثير

Polyphenylene ether (PPO) هو بلاستيك هندسي مع مجموعة متنوعة من المزايا ، وتشمل فوائد الأداء الرئيسية:

1. الاستقرار الحراري الممتاز: يمكن لـ PPO الحفاظ على خصائصه الفيزيائية في درجات حرارة عالية ، مع مجموعة واسعة من درجات الحرارة على المدى الطويل ، بشكل عام بين -127 درجة مئوية و 120 درجة مئوية.

2. العزل الكهربائي الجيد: يحتوي PPO على خصائص عزل كهربائية متميزة ، ويحتل أدائها العازلة المرتبة الأولى بين البلاستيك.

3. قوة ميكانيكية عالية: PPO لديها قوة شد وتأثير عالية ، وحتى بعد 200 علاج في البخار عالي الضغط عند 132 درجة مئوية ، لن يكون هناك تغيير كبير.

4. مقاومة الماء والبخار: PPO لديها تحمل جيد للماء والبخار ، مع انخفاض معدل امتصاص الماء.

5. الاستقرار الأبعاد الجيد: يعرض PPO ثباتًا جيدًا على المدى الطويل ، وليس عرضة للزحف.

6. المقاومة الكيميائية: PPO مقاومة للتآكل من قبل مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية ، بما في ذلك الأحماض غير العضوية ، والقواعد ، وبعض المذيبات العضوية.

7. تأخير اللهب: PPO هو الاستغناء عن الذات ويعتبر مادة مقاومة للهب ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تشكل فيها السلامة من الحرائق مصدر قلق.

8. أداء المعالجة: من السهل معالجة PPO ويمكن تشكيله من خلال طرق مثل البثق ، صب الحقن ، صب الضغط.

حقول التطبيق من الأثير من البوليفينيلين (PPO) واسعة للغاية ، بما في ذلك:

1.

2. صناعة السيارات: تستخدم لتصنيع لوحات المعلومات ، والمصدات ، وشبكات الرادياتير ، وشبكات السماعات ، إلخ.

3.

4. قطاع الفضاء الجوي: يستخدم لتصنيع المكونات الهيكلية الخفيفة الوزن والمواد الوظيفية.

5. الأجهزة المنزلية: تستخدم لأجزاء من أجهزة التلفزيون ومكيفات الهواء وأفران الميكروويف والأجهزة المنزلية الأخرى.

6. المعدات المكتبية: تستخدم لأغلفة ومكونات أجهزة الكمبيوتر والطابعات وآلات الفاكس وأجهزة المكاتب الأخرى.

7. الآلات الصناعية: تستخدم لأجزاء من المضخات ، المنفحات ، الصمامات ، وغيرها من الآلات الصناعية.

8. قطاع الطاقة الجديد: يستخدم كمواد تخزين للطاقة ، ومواد العزل ، ومواد البطارية ، إلخ.

نظرًا لخصائصها الشاملة الممتازة ، أصبحت PPO واحدة من أفضل خمسة ألواح هندسية للأغراض العامة وتلعب دورًا مهمًا في مختلف الصناعات.

رابعا. خاتمة

في الختام ، يعتبر أكسيد البوليفينيلين (PPO) بلاستيك هندسي عالي الأداء معروف بخصائصه الممتازة المختلفة ، مما يجعله مفضلًا للغاية في العديد من الصناعات. إن القدرة على التكيف مع PPO لمختلف درجات الحرارة وتثبيت اللهب تجعلها خيارًا مثاليًا للتطبيقات ذات متطلبات السلامة عالية الحرائق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن دمج PPO مع مثبطات Flame Flame Flame Flame Flame FRP-950X لحلول Hips Flame.

مثبطات Flame Flame Red Flame Red FRP-950X من Yinsu هي عبارة عن ماستر ماستر ماستر متثاقلة للدخان خالية من الهالوجين . إن مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين للوركين لديها مبلغ إضافة أعلى وأكثر تكلفة. ومع ذلك ، مع حل PPO+FRP-950x من شركة Yinsu Flame Retardant ، من الممكن تحقيق مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين ، وذات التكلفة المنخفضة التكلفة. لمزيد من التفاصيل ، لا تتردد في الاستفسار ، وسنوفر لك حل مثبطات اللهب أكثر كفاءة.