Plastikust ekstrusiooniliin: polüfenüleeneetri insenerplastid — viie parima insenerplasti hulgas PPO

Polüfenüleen eeter (PPO) on ka üks viiest üldise insenerplasti tiigrist. Selle eelised on suur jäikus, kõrge kuumakindlus, mittesüttivus, kõrge tugevus ja suurepärased elektrilised omadused. PPO dielektriline konstant ja dielektriline kadu on insenerplastide seas ühed väiksemad ning temperatuur ja niiskus peaaegu ei mõjuta seda.
Tavaliselt kasutatakse polüfenüleeneetri 2,6-dimetüülfenooli sünteesimeetodil, millel on suurepärane üldine jõudlus, kõige olulisem omadus on taluvus pikaajalisel koormusel, suurepärane mõõtmete stabiilsus ja silmapaistev elektriisolatsioon, lai temperatuurivahemik, pikaajaline kasutamine -127–121 ℃. Sellel on suurepärane vee- ja aurukindlus ning toodetel on kõrge tõmbetugevus, löögikindlus ja roomekindlus. Lisaks on neil head kulumiskindlus ja elektrilised omadused.

I PPO töötlemine

PPO töötlemine survevalu, ekstrusiooni, vormimise, aga ka vahu, plastpuhumise, klaaskiuga tugevdamise, galvaniseerimise, vaakumkatmise, trükkimise, mehaanika ja sulatuskeevituse jaoks. PPO-d saab korduvkasutada, tavaliselt 3 korda, selle jõudlus ei halvene oluliselt. PPO sulamisvoolavus on halb, töötlemisel ja vormimisel on raskusi, enamik praktilisi rakendusi on modifitseeritud PPO-l.
Järgnevalt on toodud PPO survevaluvormimise protsessi tutvustus.

1. PPO küpsetusmaterjal
PPO on mittekristalne polümeer, mille veeimavus on väga madal, kuid niiskus põhjustab toote pinnadefekte, näiteks hõbedat ja mullikesi. Seetõttu võib tooraine panna ahju temperatuurini 80–1 ℃ ja kuivatada 1–2 tundi pärast kasutamist.

2. Survevalu masina valik
PPO sulatamiseks tuleks kasutada kruvivormimismasinat, sirge läbilaskega otsik on hea, ava suurus on 3–6 mm. Vormi põhivoolu jaoks tuleks kasutada suuremat koonilist otsa või tõmbekonksu, lühikese ja paksu otsikuga otsik on hea.

3. Sissepritse temperatuur
PPO sissepritsetemperatuur on 270–290 °C. PPO vormimistemperatuur on 280–330 °C ja modifitseeritud PPO vormimistemperatuur on 260–285 °C. PPO sulamistemperatuur on 270–290 °C.
PPO-l on väga kõrge kuumakindlus, termilise lagunemise temperatuur kuni 350 ℃, 300 ℃ piires ei esine ilmseid termilise lagunemise nähtusi. Tavaliselt hoitakse silindri temperatuuri 260–290 ℃ juures ja düüsi temperatuur on umbes 10 ℃ madalam kui silindri temperatuur.
PPO sulami kõrge viskoossuse tõttu tuleks survevaluvormimisel kasutada kõrgemat vormi temperatuuri. Tavaliselt reguleeritakse vormi temperatuuri 100–150 ℃. Kui vormi temperatuur on alla 100 ℃, on õhukeseinalised plastdetailid kergesti ebapiisavalt täidetud ja kihistuvad; üle 150 ℃ temperatuuridel tekivad kergesti mullid, hõbetraat, deformatsioon ja muud defektid.

4. Sissepritse rõhk
PPO sulatise viskoossuse tagamiseks survevaluvormimisel on asjakohane kasutada kõrget rõhku ja kiiret sissepritset, hoidmisrõhk ja jahutusaeg ei tohi olla liiga pikad. Sissepritse rõhu suurendamisel sulatise abil on vormi täitumine soodne. Üldiselt on sissepritserõhk reguleeritav 100–140 MPa ja hoidmisrõhk 40–80 MPa vahel. Vajadusel saab vastavalt konkreetsetele asjaoludele teha kohandusi.

5. Süstimiskiirus
Pika jooksuga tooteid tuleb kiiresti sisse süstida, kuid sel juhul veenduge, et kile saaks piisavalt õhustuda.

II PPO segamise modifikatsioon

Polüfenüleeneetri omadused on väga head, kuid lahustikindlus on halb, tooted on altid pingepragunemisele, löögikindlus on madal, toorained on kallid ja Achilleuse kand on väga suur sulaviskoossus, halb voolavus ja pehmenemistemperatuur 300 ℃ või rohkem ning kõrge töötlemistemperatuur 330 ℃ ja kerge lagunemine, mille tulemuseks on vormimisraskused ja liiga suur energiatarve. Nende puuduste ületamiseks ja PPO-le uute omaduste andmiseks on seda mitmel viisil modifitseeritud.

1.PPO ja PS segu modifitseerimine
PPO ja PS on amorfsed polümeerid, millel on hea ühilduvus. PS-iga segades saab töötlemiskulusid vähendada ja PPO töödeldavust oluliselt parandada, kuid kuumakindlus väheneb veidi. See on polüfenüleeneeetrisulamide esimene põlvkond, mistõttu PPO-d on laialdaselt kasutatud ja selle sulami jõudluse parandamiseks on tehtud mitmesuguseid täiustusi.

2.PPO ja PA segu modifitseerimine
Kahe segamine mitte ainult ei paranda PPO töötlemisomadusi ja lahustikindlust, vaid parandab ka PA kuumakindlust ja mõõtmete stabiilsust, saavutades seeläbi täiendavaid eeliseid. Nende kahe ühilduvus on aga väga halb, kuuludes täiesti kokkusobimatusse süsteemi, ja segatud kulla faaside eraldumine on tõsine, mille tulemuseks on habras sulam. Teadlased on teinud palju uuringuid PPO/PA sulamite mahtuvuse, karastamise ja tugevdamise kohta ning on saavutanud palju uurimistulemusi ja muutnud PPO/PA sulamid laialdaselt kasutatavaks.

3. PPO ja PBT segamise modifitseerimine
Kahe väärtusliku materjali segamine lahendab tõhusalt PPO/PA sulami suure veeimavuse probleemi. PPO/PBT sulami sitkus ja tugevus ei vasta erinevate kasutusalade nõuetele, sarnaselt PPO/PA segasüsteemile, mida tuleb samuti karastada ja tugevdada.

4.PPO ja PPS segamise modifikatsioon
Viimastel aastatel on mõnede elektroonika- ja elektrikomponentide pinnamontaažiprotsessides üha enam levinud auruga keevitamine ja VPS-meetod, kasutades jootet, mistõttu peab kasutatav vaik vastu pidama ka kõrgetele temperatuuridele üle 260 ℃. Puhta PPO klaasistumistemperatuur on aga vaid umbes 210 ℃, mis ei vasta nii kõrgetele kuumakindluse nõuetele. Seetõttu on välja töötatud kõrge kuumakindlusega PPO/PPS-sulam. Kuid mõlemad peavad suurendama ka töötlemisvõimsust.

5. PPO ja PTFE segu modifitseerimine
Kahe segamaterjali puhul on nii PPO kui ka PTFE kuumakindlus, mehaanilised omadused, mõõtmete stabiilsus ja kulumiskindlus, määrimisvõime, väike veeimavus ja suure täpsusega toote omadused. See suudab täita metallkonstruktsioonide osade füüsikaliste omaduste ja laagriomaduste ulatuslikke jõudlusnõudeid.

5. PPO ja SBS segu modifitseerimine
PPO-l ja SBS-il on hea ühilduvus, PPO/SBS sulam parandab PPO läbipainde- ja löögikindlust, omades madalat veeimavust, head sitkust, kõrget soojusläbipaindetemperatuuri ja suurt mõõtmete täpsust, mida kasutatakse peamiselt elektrotehnikas, autotööstuses ja muudes valdkondades.

III PPO rakendused

1. Elektri- ja elektroonikaseadmed
Elektri- ja elektroonikatööstust kasutatakse laialdaselt pistikute, mähisepoolide, mehaaniliste komponentide kilpide, lülitite ja releede, häälestusseadmete, suurte elektrooniliste kuvarite, muudetavate kondensaatorite, akutarvikute, mikrofonide ja muude komponentide tootmisel.

2. Autotööstus
Sobib armatuurlaua osadele, aknaraamidele, amortisaatoritele, pumbafiltritele, radiaatorivõredele, kõlarivõredele, konsoolidele, kaitsmekarpidele, releekarpidele, pistikutele, rattakatetele jne.

3. Kodumasinad
Kasutatakse telerite, arvutite, kaamerate, videokassettide, magnetofonide, kliimaseadmete, kütteseadmete, riisikeetjate ja muude osade jaoks. Koopiamasinate, arvutisüsteemide, printerite, faksiaparaatide ja muude väliste osade ja komponentide jaoks.

4. Tööstuslikud masinad
Sobib kuumakindlate osade, isoleerdetailide, kulumiskindlate osade, käigukasti osade valmistamiseks; kõrgema temperatuuriga hammasrataste, ventilaatorilabade, ventiilide ja muude osade valmistamiseks, võib asendada roostevaba terase kasutamist; saab valmistada ka kruvidest, kinnitusdetailidest ja ühendusdetailidest.