聚砜(PSU,也稱PSF)是一種耐高溫、高強(qiáng)度的熱塑性工程塑料，有很高的力學(xué)強(qiáng)度、電絕緣性能、熱變形溫度和一定的耐化學(xué)腐蝕性，特別是熱老化性、抗蠕變性以及尺寸穩(wěn)定性都較好。

　　聚砜PSU材料性能

　　1、聚砜為琥珀透明固體材料，硬度和沖擊強(qiáng)度高，無(wú)毒、耐熱耐寒性耐老化性好，可在-100--175度下長(zhǎng)期使用。耐無(wú)機(jī)酸堿鹽的腐蝕，但不耐芳香烴和鹵化烴。聚芳砜硬度高，耐輻射，耐熱和耐寒性好

　　并具有自息性，可在-100-175度下長(zhǎng)期使用。

　　2、通過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)改性可以使材料的耐磨性大幅度提高。

　　3、可將聚砜與ABS、聚酰亞氨、聚醚醚酮和氟塑料等制成聚砜的改性產(chǎn)品，主要是提高其沖擊強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率、耐溶劑性、耐環(huán)境性能、加工性能和可電鍍性。如PSF/PBT,PSF/ABS,PSF+礦物粉。

　　聚砜PSU材料的用途

　　1、適于制作耐熱件、絕緣件、減磨耐磨件、儀器儀表零件及醫(yī)療器械零件，聚芳砜適于制作低溫工作零件。

　　2、聚砜在電子電器工業(yè)常用于制造集成線路板、線圈管架、接觸器、套架、電容薄膜、高性能堿電池外殼。

　　3、聚砜在家用電器方面用于微波烤爐設(shè)備、咖啡加熱器、濕潤(rùn)器、吹風(fēng)機(jī)、布蒸干機(jī)、飲料和食品分配器等。也可代替有色金屬用于鐘表、復(fù)印機(jī)、照相機(jī)等的精密結(jié)構(gòu)件。

　　4、聚砜已通過(guò)美國(guó)醫(yī)藥、食品領(lǐng)域的有關(guān)規(guī)范，可代替不銹鋼制品。由于聚砜耐蒸氣、耐水解、無(wú)毒、耐高溫蒸氣消毒、高透明、尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，可用作手術(shù)工具盤、噴霧器、流體控制器、心臟閥、起博器、防毒面具、牙托等。

　　聚砜PSU的成型性能

　　1.無(wú)定形料,吸濕大，吸水率0.2%-0.4%，使用前須充分干燥，并防止再吸濕。保證含水量在0.1%以下。

　　2.成型性能與PC相似，熱穩(wěn)定性差，360度時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)分解。

　　3.流動(dòng)性差，冷卻快，宜用高溫高壓成型。模具應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，設(shè)冷料井，流道應(yīng)短，澆口尺寸取塑件壁厚的1/2-1/3

　　4.為減小注塑制品產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，模具溫度應(yīng)控制在100-140度。成型后可采取退火處理甘油浴退火處理，160度，1-5分鐘;或采取空氣浴160度，1-4小時(shí)。退火時(shí)間取決于制品的大小和壁厚。

　　5.聚砜在熔融狀態(tài)下接近于牛頓體，類似于聚碳酸脂，起流動(dòng)性對(duì)溫度比較敏感，在310度-420度內(nèi)，溫度每升高30度，流動(dòng)性就增加1倍。故成型時(shí)主要通過(guò)提高溫度來(lái)改善加工流動(dòng)性。

　　聚砜PSU的典型應(yīng)用范圍：主要用于電子電氣、食品和日用品、汽車用、航空、醫(yī)療和一般工業(yè)等部門;

　　制作各種接觸器、接插件、變壓器絕緣件、可控硅帽，絕緣套管、線圈骨架、接線柱，印刷電路板、軸套、罩、電視系統(tǒng)零件、電容器薄膜，電刷座，堿性蓄電池盒、電線電纜包覆。

　　聚砜PSU還可做防護(hù)罩組件、電動(dòng)齒輪、蓄電池蓋、飛機(jī)內(nèi)外部零配件、宇航器外部防護(hù)罩，照相器檔板，燈具部件、傳感器。

　　代替玻璃和不銹鋼做蒸汽餐盤，咖啡盛器，微波烹調(diào)器、牛奶盛器、擠奶器部件、飲料和食品分配器。

　　衛(wèi)生及醫(yī)療器械方面有外科手術(shù)盤、噴霧器、加濕器、牙科器械、流量控制器、起槽器和實(shí)驗(yàn)室器械，還可用于鑲牙，粘接強(qiáng)度高;

　　還可做化工設(shè)備(泵外罩、塔外保護(hù)層、耐酸噴嘴、管道、閥門容器)、食品加工設(shè)備，奶制品加工設(shè)備、環(huán)?？刂苽魅驹O(shè)備。

　　聚砜PSU的注塑工藝

　　一、聚砜PSU注塑工藝特性/條件：

　?、貾SU是非結(jié)晶型聚合物，無(wú)明顯熔點(diǎn)，Tg為190℃，成型溫度在280℃以上。制品呈透明性。

　?、赑SU的成型特點(diǎn)與PC相似。熔體的流動(dòng)特性接近牛頓流體、聚合物熔體粘度對(duì)溫度較為敏感。當(dāng)熔體溫度超過(guò)330℃時(shí)，每提高30℃，熔體粘度可下降50%。

　?、郾M管PSU的熔體粘度對(duì)溫度敏感，其粘度仍然很高，成型過(guò)程中流動(dòng)性較差;另外，熔體的冷卻速度較快，分子鏈又呈剛性，因此，成型中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力難以消除。

　　④顯然，PSU的分子結(jié)構(gòu)中無(wú)親水基團(tuán)，吸水性較小，平衡吸水性為0.6%，但在成型過(guò)程中，微量水分的存在，會(huì)因高溫及強(qiáng)機(jī)械力作用導(dǎo)致熔體降解。因此，在注塑之前，必須進(jìn)行干燥。

　?、葸^(guò)高的注射速率會(huì)使PSU熔體出現(xiàn)熔體破裂，限制了充模速率，造成充模困難。

　　二、聚砜(PSU)對(duì)注塑的要求：

　　一般選擇精密耐磨的螺桿料筒組，要求如下：

　?、偌庸SU時(shí)，通常選用的螺桿形式為單頭、全螺紋、等距、低壓縮比，其長(zhǎng)徑比在14～20之間;

　?、谟捎赑SU的熔體粘度較高，為減輕螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的負(fù)荷，要求注塑機(jī)又有低擋調(diào)速裝置，可在15～45r/min之間進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速;

　?、蹫檫m應(yīng)PSU成型加工的要求，對(duì)料筒溫度的控制裝置應(yīng)具有在較高溫度區(qū)域內(nèi)自由選樣調(diào)節(jié)，并有穩(wěn)定的工作性能，溫度要求在400℃左右;

　?、軕?yīng)選用配有加熱控溫裝置的延伸式噴嘴。噴嘴的孔徑大于5mm，由于熔體粘度大，不會(huì)產(chǎn)生流延。

　　三、聚砜(PSU)制品與模具設(shè)計(jì)：

　　對(duì)于PSU制品和模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意如下幾點(diǎn)：

　?、貾SU熔體的流動(dòng)性差，熔體流動(dòng)長(zhǎng)度與壁厚之比僅為80左右，因此，PSU制品壁厚不得小于1.5mm，大多在2mm以上。PSU制品對(duì)缺口較為敏感，因此，在直角或銳角處應(yīng)采用圓弧過(guò)渡。

　　PSU的成型收縮率比較穩(wěn)定，為0.4%～0.8%，熔體流動(dòng)方向與垂直方向上的收縮基本一致。脫模斜度應(yīng)該取50：1。

　　為了得到表觀光潔明亮的制品，要求模具型腔的表面粗糙度為Ra 0.4以上。為了有利于熔體流動(dòng)，要求模具的主流道短而粗，其直徑至少為制品厚度的1/2以上，并具有3°～5°的斜度，分流道截面最好采用圓弧形或梯形，避免彎道的存在。

　　②澆口的形式可隨制品而定。但尺寸應(yīng)盡可能地大，澆口的平直部分應(yīng)盡可能地短，其長(zhǎng)度可控制在0.5～1.0mm之間。進(jìn)料口的位置應(yīng)設(shè)置在厚壁處。

　　③在主流道末端設(shè)置足夠的冷料穴。由于PSU制品特別是薄壁制品在成型中需要較高注射壓力和較快的注射速率，為使模膠內(nèi)的空氣得以及時(shí)排出，要設(shè)置良好的排氣孔或槽。這些排氣孔或槽的深度應(yīng)控制在0.08mm以下。

　?、苣＞邷囟鹊脑O(shè)置應(yīng)有利改善PSU熔體充膜時(shí)的流動(dòng)性。模具溫度可高達(dá)140℃以上(至少在120℃以上)。干燥工藝參：熱風(fēng)循環(huán)干燥：120～140℃，4～6h，料層厚度為20mm;負(fù)壓沸騰干燥：130℃，0.5～1.0h。

　　四、聚砜(PSU)注塑工藝參數(shù)：

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　　提高料筒溫度有利于降低熔體的粘度，但過(guò)高的料筒溫度不僅使諸多性能(如沖擊強(qiáng)度)下降，而且使塑料變色分解。

　　通常PSU熔體在400℃左右分解，但在實(shí)際注塑中，料筒溫度達(dá)320℃以上就出現(xiàn)分解。當(dāng)溫度越過(guò)360℃時(shí)，分解明顯。

　　影響PSU料筒溫度設(shè)定的因素很多，但主要因素是熔體粘度與制品壁厚。當(dāng)壁厚在5mm以下時(shí)，料筒溫度可以取得高一些，可達(dá)到300℃以上，有些級(jí)別的PSU塑料可達(dá)到320℃以上，特殊級(jí)別的PSU塑料可達(dá)到350℃以上。當(dāng)制品壁厚在5mm以上時(shí)，溫度可控制在280～300℃之間。

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　　盡管PSU熔體粘度對(duì)剪切速率敏感，但由于PSU熔體的流功性較差，必須采用較高的注射壓力。

　　較高的注射壓力可使制品的密度增加，成型收縮率降低，但對(duì)模具提出了較高的要求。一般選擇在100 MPa以上，有時(shí)也可達(dá)140MPa。

　　③注射速率

　　通常，注射速率的提高有利于熔體的充模。但對(duì)PSU來(lái)說(shuō)，由于冷卻速率較快，如果注射速率控制不當(dāng)，也會(huì)引起熔體破裂現(xiàn)象。因此，除品厚度在2mm左右，物料充模有困難需較高的充模速率外，一般采用小、低注射速率為宜。

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　　由于PSU的熔體粘度較高，因此，要求螺桿轉(zhuǎn)速略低為好，一般在15～45 r/min 為宜。

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　　由于PSU的Tg高達(dá)190℃，因此可采用較高的模具溫度但最高不超過(guò)160℃。模具溫度的選擇常以制品的厚薄而異。制品壁厚在2～5mm時(shí)，模具溫度可控制在10～120℃之間。當(dāng)壁厚超過(guò)5mm或2mm以下時(shí)，模具溫度可高達(dá)140～150℃。

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　　PSU在正常的加工溫度下的熱穩(wěn)定性較好。在320℃下可以在料筒停留較長(zhǎng)的時(shí)間，因此，成型周期的設(shè)置僅從生產(chǎn)效率角度考慮。

　　五、注意事項(xiàng)：

　?、貾SU的成型溫度較高，為此，要求在注塑前必須將料筒內(nèi)清潔干凈。

　?、赑SU制品不宜含金屬嵌件。由于熱膨脹系數(shù)的差異，在嵌件周圍容易產(chǎn)生應(yīng)力集中問(wèn)題，因此。盡量少用嵌件，或在成型時(shí)對(duì)嵌件進(jìn)行預(yù)熱。一般預(yù)熱到200℃。

　?、跴SU是無(wú)定形聚合物，制品呈透明。所以，在成型時(shí)應(yīng)盡量少用或不用脫模劑;

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　　由于PSU分子鏈的剛性較大，因此，制品的內(nèi)應(yīng)力較大，對(duì)其進(jìn)行退火處理很有必要。熱處理的—般原則：在熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)箱內(nèi)，在其Tg以下10～20℃，時(shí)間為2～4h。