خط اکستروژن پلاستیک: پلاستیک‌های مهندسی پلی‌فنیلن اتر —–PPO جزو پنج پلاستیک مهندسی برتر

پلی فنیلن اتر (PPO) همچنین یکی از پنج ببر پلاستیک‌های مهندسی عمومی است. این ماده دارای مزایای استحکام بالا، مقاومت حرارتی بالا، عدم اشتعال، استحکام بالا و خواص الکتریکی عالی است. ثابت دی‌الکتریک و تلفات دی‌الکتریک PPO یکی از کوچکترین‌ها در پلاستیک‌های مهندسی است و تقریباً تحت تأثیر دما و رطوبت قرار نمی‌گیرد.
معمولاً از سنتز ۲،۶-دی متیل فنول پلی فنیلن اتر استفاده می‌شود، عملکرد کلی عالی دارد، مهمترین ویژگی آن تحمل بار طولانی مدت است، پایداری ابعادی عالی و عایق الکتریکی برجسته‌ای دارد، در طیف وسیعی از دما قابل استفاده است و می‌تواند در محدوده -۱۲۷ تا ۱۲۱ درجه سانتیگراد برای استفاده طولانی مدت باشد. مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر آب و بخار دارد و محصولات آن از استحکام کششی بالا، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر خزش برخوردارند. علاوه بر این، مقاومت در برابر سایش و خواص الکتریکی خوبی نیز دارند.

پردازش PPO

از PPO می‌توان برای قالب‌گیری تزریقی، اکستروژن، قالب‌گیری، و همچنین فوم، پلاستیک دمشی، تقویت‌شده با الیاف شیشه، آبکاری الکتریکی، پوشش‌دهی در خلاء، چاپ، ماشینکاری و جوشکاری ذوبی استفاده کرد. PPO قابل استفاده مجدد است، معمولاً 3 بار قابل استفاده مجدد است، عملکرد آن به طور قابل توجهی کاهش نمی‌یابد. سیالیت مذاب PPO ضعیف است، پردازش و قالب‌گیری آن دشوار است، که اکثر کاربردهای عملی PPO اصلاح‌شده را تشکیل می‌دهند.
در ادامه مقدمه‌ای بر فرآیند قالب‌گیری تزریقی PPO ارائه شده است.

1. مواد پخت PPO
PPO یک پلیمر غیر کریستالی است، جذب آب آن بسیار کم است، اما رطوبت باعث ایجاد نقص در سطح محصول مانند نقره‌ای شدن و حباب می‌شود، به همین دلیل، مواد اولیه را می‌توان در فر با دمای ۸۰ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد قرار داد و ۱ تا ۲ ساعت پس از استفاده خشک کرد.

۲. انتخاب دستگاه قالب‌گیری تزریقی
برای مذاب PPO باید از دستگاه قالب‌گیری تزریقی پیچی استفاده شود، نازل از نوع مستقیم مناسب است، دهانه ۳-۶ میلی‌متر است. برای جریان اصلی قالب باید از مخروط بزرگتر یا قلاب کشش مواد استفاده شود، اسپرو برای ضخامت کوتاه مناسب است.

۳. دمای تزریق
دمای تزریق PPO برابر با ۲۷۰-۲۹۰ درجه سانتیگراد است. دمای قالب‌گیری PPO برابر با ۲۸۰-۳۳۰ درجه سانتیگراد و دمای قالب‌گیری PPO اصلاح‌شده ۲۶۰-۲۸۵ درجه سانتیگراد است. دمای ذوب PPO برابر با ۲۷۰-۲۹۰ درجه سانتیگراد است.
PPO مقاومت حرارتی بسیار بالایی دارد، دمای تجزیه حرارتی آن تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد است و در دمای ۳۰۰ درجه سانتیگراد هیچ پدیده تخریب حرارتی آشکاری ندارد. معمولاً دمای سیلندر در ۲۶۰ تا ۲۹۰ درجه سانتیگراد کنترل می‌شود و دمای نازل حدود ۱۰ درجه سانتیگراد کمتر از دمای سیلندر است.
با توجه به ویسکوزیته بالای مذاب PPO، هنگام قالب‌گیری تزریقی باید از دمای قالب بالاتری استفاده شود. معمولاً دمای قالب در محدوده ۱۰۰ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد کنترل می‌شود. هنگامی که دمای قالب کمتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد باشد، قطعات پلاستیکی جدار نازک به راحتی دچار پر شدن ناقص و لایه لایه شدن می‌شوند. در حالی که بالاتر از ۱۵۰ درجه سانتیگراد، حباب، سیم نقره‌ای، تاب برداشتن و سایر عیوب به راحتی ظاهر می‌شوند.

۴. فشار تزریق
ویسکوزیته مذاب PPO، در قالب‌گیری تزریقی، مناسب است که فشار بالا و سرعت تزریق بالا باشد، فشار نگهداری و زمان خنک‌سازی نباید خیلی طولانی باشد. با افزایش فشار تزریق، مذاب برای پر کردن قالب مساعد است، فشار تزریق عمومی در 100-140MPa کنترل می‌شود، فشار نگهداری در 40-80MPa کنترل می‌شود. با توجه به شرایط خاص، تنظیمات لازم انجام می‌شود.

5 سرعت تزریق
محصولاتی که دارای راهگاه‌های طولانی هستند باید به سرعت تزریق شوند، اما در این حالت اطمینان حاصل کنید که فیلم هوادهی کافی دارد.

II اصلاح ترکیب PPO

عملکرد پلی‌فنیلن اتر بسیار خوب است، اما مقاومت در برابر حلال ضعیف است، محصولات مستعد ترک‌خوردگی ناشی از تنش هستند، استحکام ضربه‌ای پایینی دارند، مواد اولیه گران‌قیمتی دارند، پاشنه آشیل آن ویسکوزیته مذاب بسیار بالا، سیالیت ضعیف و دمای نرم شدن ۳۰۰ درجه سانتیگراد یا بیشتر است، و پردازش در دمای بالای ۳۳۰ درجه سانتیگراد و تخریب آسان آن، منجر به مشکلات قالب‌گیری پردازش و مصرف انرژی بسیار زیاد می‌شود. به منظور غلبه بر این کاستی‌ها و ایجاد خواص جدید برای PPO، به روش‌های مختلفی اصلاح شده است.

۱. اصلاح آمیزه PPO و PS
PPO و PS پلیمرهای آمورف با سازگاری خوب هستند. با ترکیب شدن در PS، هزینه‌های پردازش می‌تواند کاهش یابد و فرآیندپذیری PPO می‌تواند تا حد زیادی بهبود یابد، اما مقاومت حرارتی آن کمی کاهش می‌یابد. این اولین نسل از آلیاژ پلی‌فنیلن اتر است، به طوری که PPO به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است، به منظور بهبود عملکرد این نوع آلیاژ، افراد پیشرفت‌های مختلفی را در آن انجام داده‌اند.

۲. اصلاح ترکیب PPO و PA
ترکیب این دو نه تنها عملکرد پردازش و مقاومت در برابر حلال PPO را بهبود می‌بخشد، بلکه مقاومت حرارتی و پایداری ابعادی PA را نیز بهبود می‌بخشد و در نتیجه مزایای مکمل یکدیگر را به دست می‌آورد. با این حال، سازگاری این دو بسیار ضعیف است و به یک سیستم کاملاً ناسازگار تعلق دارد و جدایی فاز طلای هم‌آمیخته جدی است که منجر به آلیاژی شکننده می‌شود. محققان تحقیقات زیادی در مورد ظرفیت، چقرمگی و تقویت آلیاژهای PPO/PA انجام داده‌اند و به نتایج تحقیقاتی زیادی دست یافته‌اند و آلیاژهای PPO/PA را به طور گسترده مورد استفاده قرار داده‌اند.

۳. اصلاح ترکیبی PPO و PBT
ترکیب این دو ماده ارزشمند، مشکل جذب آب زیاد آلیاژ PPO/PA را به طور موثری حل می‌کند. چقرمگی و استحکام آلیاژ PPO/PBT نمی‌تواند الزامات کاربردهای مختلف را برآورده کند، مشابه سیستم ترکیبی PPO/PA که آن هم نیاز به چقرمگی و تقویت دارد.

۴. اصلاح ترکیب PPO و PPS
در سال‌های اخیر، در برخی از قطعات الکترونیکی و الکتریکی، فرآیند مونتاژ سطحی، جوشکاری بخار و روش VPS با استفاده از لحیم در حال تبدیل شدن به جریان اصلی است، بنابراین رزین مورد استفاده نیز باید در برابر دمای بالای 260 درجه سانتیگراد مقاومت کند، در حالی که دمای انتقال شیشه‌ای PPO خالص تنها حدود 210 درجه سانتیگراد است و نمی‌تواند چنین الزامات مقاومت در برابر حرارت بالا را برآورده کند، بنابراین توسعه آلیاژ PPO/PPS با مقاومت در برابر حرارت بالا مورد توجه قرار گرفته است. اما این دو نیز نیاز به افزایش ظرفیت پردازش دارند.

۵. اصلاح ترکیب PPO و PTFE
این دو ماده ترکیبی، هر دو مقاومت حرارتی PPO، خواص مکانیکی، پایداری ابعادی و مقاومت سایشی PTFE، عملکرد روانکاری، جذب آب کم و عملکرد محصولات با دقت بالا را ارائه می‌دهند. این می‌تواند الزامات عملکرد جامع خواص فیزیکی و خواص یاتاقان نزدیک به قطعات سازه فلزی را برآورده کند.

۵. اصلاح آلیاژ PPO و SBS
PPO و SBS سازگاری خوبی دارند، آلیاژ PPO/SBS عملکرد انحراف و ضربه PPO را بهبود می‌بخشد، با جذب آب کم، چقرمگی خوب، دمای انحراف حرارتی بالا و دقت ابعادی بالا، که عمدتاً در صنعت برق و صنعت خودرو و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شود.

کاربردهای III PPO

۱. برق و الکترونیک
صنعت برق و الکترونیک به طور گسترده در ساخت کانکتورها، قرقره‌های سیم‌پیچ کویل، محافظ قطعات مکانیکی، سوئیچ‌ها و رله‌ها، تجهیزات تنظیم، نمایشگرهای الکترونیکی بزرگ، خازن‌های متغیر، لوازم جانبی باتری، میکروفون و سایر قطعات استفاده می‌شود.

2. صنعت خودرو
مناسب برای قطعات داشبورد، قاب پنجره، کمک فنر، فیلترهای پمپ، جلوپنجره رادیاتور، جلوپنجره بلندگو، کنسول‌ها، جعبه فیوز، جعبه رله، کانکتورها، روکش چرخ و غیره

3. لوازم خانگی
مورد استفاده برای تلویزیون، کامپیوتر، دوربین، کاست ویدیو، ضبط صوت، کولر گازی، بخاری، پلوپز و سایر قطعات. برای دستگاه‌های کپی، سیستم‌های کامپیوتری، چاپگرها، دستگاه‌های فکس و سایر قطعات و اجزای خارجی.

4. ماشین آلات صنعتی
مناسب برای ساخت قطعات مقاوم در برابر حرارت، قطعات عایق، قطعات مقاوم در برابر سایش، قطعات انتقال قدرت؛ ساخت چرخ دنده های با دمای بالاتر، پره های فن، شیرآلات و سایر قطعات، می تواند جایگزین استفاده از فولاد ضد زنگ شود؛ همچنین می تواند از پیچ ها، بست ها و قطعات اتصال ساخته شود.