Torelina?A310MX04 東麗PPS/玻璃纖維＋無機(jī)填充物增強(qiáng) 高填充, 標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)
PPS的性能缺陷
聚苯硫醚(PPS)具有的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、加工性能,為世界第六大工程塑料。但PPS的脆性較大,無法自潤(rùn)滑,且在高溫下容易被氧化,限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用
主要應(yīng)用領(lǐng)域

聚苯硫醚產(chǎn)品擁有不同的形式和等級(jí)，例如樹脂、纖維、長(zhǎng)絲、薄膜以及涂層等，應(yīng)用十分廣泛。聚苯硫醚的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車工業(yè)、電子電氣、化工行業(yè)、軍工、紡織行業(yè)、環(huán)保行業(yè)等。
PPS有哪些應(yīng)用問題？

未經(jīng)改性的PPS有著一些無法避免的缺陷：

加工難：這是所有耐高溫材料的大痛點(diǎn)——加工溫度高，無論是成型工藝還是加工能耗，都會(huì)面臨挑戰(zhàn)。此外，在熔融過程中PPS還是還容易發(fā)生熱氧化交聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致流動(dòng)性降低，進(jìn)一步提高加工難度；

韌性差：PPS的分子鏈呈剛性，大結(jié)晶度高達(dá)70%，延伸率低且熔接強(qiáng)度也一般，終導(dǎo)致的結(jié)果是未改性PPS的耐沖擊性較差，限制了應(yīng)用范圍；

成本高：PPS原料和通用工程塑料相比，價(jià)格要高出1-2倍左右，和一些改性后的材料相比性價(jià)比不高；

涂裝難：耐化、耐介質(zhì)同樣也是一把雙刃劍，PPS的表面涂裝和著色性能并不理想。雖然這個(gè)缺陷目前來看不算大問題，但也是限制應(yīng)用的一個(gè)因素。

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Torelina?A310MX04 東麗PPS/玻璃纖維＋無機(jī)填充物增強(qiáng) 高填充, 標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)
PPS增強(qiáng)增韌改性、摩擦性能改性、導(dǎo)電性能改性、流變性能改性和抗氧化性能改性的研究

1、PPS增強(qiáng)增韌改性研究

PPS增強(qiáng)增韌改性方式主要有納米材料改性、纖維改性、合金共混改性、化學(xué)改性等。

納米材料改性一般分為2種:

1)采用納米材料對(duì)纖維表面進(jìn)行處理;

2)以納米材料為填料直接增強(qiáng)增韌。

纖維的加入可以在保持PPS性能的前提下減少PPS的用量,降低成本,并克服了PPS易脆性斷裂和低斷裂應(yīng)變等缺點(diǎn)。KhanSM等通過增加碳纖維(CF)層數(shù)增強(qiáng)PPS。結(jié)果表明:當(dāng)CF層數(shù)由4層增至20層時(shí),材料的沖擊強(qiáng)度由2.60kJ/m2升至7.20kJ/m2,硬度也明顯增大。

合金共混改性可以克服單一聚合物性能上的局限性。聚苯醚(PES)具有的抗沖擊性能,可以有效克服PPS韌性差的缺點(diǎn)。熱塑性聚氨酯(TPU)具有的韌性,可用于增韌聚丙烯、PPS、聚酰胺(PA)、聚縮醛等多種熱塑性塑料。

化學(xué)改性主要是通過在PPS中引入活性官能團(tuán)(氨基、羧基等),達(dá)到增強(qiáng)增韌目的。

2、PPS摩擦性能改性研究

一般通過合金共混、加入填料構(gòu)建骨架材料等方式改善PPS復(fù)合材料的耐磨性能,擴(kuò)寬其應(yīng)用范圍。

PA具有的耐磨性能,其自潤(rùn)滑特性可以提高PPS在滑動(dòng)或滾動(dòng)下的耐久性。

納米材料可以防止PPS分子鏈結(jié)構(gòu)的蠕變和滑動(dòng)或者提高轉(zhuǎn)移膜與摩擦副的結(jié)合強(qiáng)度,提高PPS的摩擦性能。

纖維可以形成骨架保護(hù)基體材料,有效地降低材料的接觸面積,進(jìn)而降低了其摩擦系數(shù)。

在PPS/SCF/Gr復(fù)合材料中加入二硫化鎢(WS2)或氮化鋁(AlN)納米顆粒,可以進(jìn)一步改善其摩擦性能,這是因?yàn)榧{米顆粒產(chǎn)生承重摩擦膜,增強(qiáng)了滑動(dòng)副的邊界潤(rùn)滑能力,緩解摩擦表面的黏附磨損傾向。

3、PPS導(dǎo)電性能改性研究

PPS導(dǎo)電性能改性的主要方法是將PPS和導(dǎo)電性能的材料進(jìn)行共混,提高PPS的導(dǎo)電性能。

纖維素纖維、金屬纖維、長(zhǎng)碳纖維(LCF)均可以改善PPS的導(dǎo)電性能。

這是由于復(fù)合薄膜具有高孔隙率,且對(duì)液體電解質(zhì)有更好的親和力,降低了其與電極之間的界面電阻。

4、PPS流變性能改性研究

JiangT等分別采用具有圓形和矩形橫截面的GF(RdGF,RcGF)對(duì)PPS進(jìn)行改性。結(jié)果表明:PPS/RcGF復(fù)合材料的黏度遠(yuǎn)低于PPS/RdGF復(fù)合材料,這是因?yàn)榕cRdGF相比,RcGF具有更高的流動(dòng)敏感性,且對(duì)稱程度較低,其“網(wǎng)絡(luò)”結(jié)構(gòu)在低剪切速率下更容易被破壞。

碳納米管、Gr、籠型聚倍半硅氧烷(POSS)等納米材料可以有效降低PPS的熔體黏度,提高其熔體加工性能。

5、PPS抗氧化性能改性研究

目前,PPS抗氧化性能改性通常有表面涂覆法、添加納米材料、添加抗氧化劑3種方法。

表面涂覆法是在PPS纖維或纖維產(chǎn)品的表面覆蓋由抗氧化劑組成的保護(hù)涂層的處理方法。BaiMQ等在PPS纖維表面涂覆聚苯并惡嗪(PBA),提高了其抗氧化性能。這是因?yàn)镻BA的交聯(lián)大分子結(jié)構(gòu)具有屏蔽作用,有效改善PPS纖維的抗氧化性能。但該方法存在表面涂層不均勻和難去除等問題,限制了其應(yīng)用范圍。

添加納米材料是目前PPS抗氧化性能改性使用多的方法。在加工過程中添加抗氧化劑也可以提高PPS的抗氧化性能。有機(jī)抗氧化劑的耐熱性差,將無機(jī)納米材料和有機(jī)抗氧化劑結(jié)合,可以提高抗氧化劑的耐熱性。

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PPS特材應(yīng)用場(chǎng)景一：防爆電池蓋上的極柱墊片

電池防爆蓋作用有兩個(gè)，個(gè)是充放電穩(wěn)定的聯(lián)通——電阻值在工作溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定。另外需要安全——電池高溫失效，電池蓋破裂，泄壓，防止爆炸。PPS材料在電池防爆蓋上主要用于正負(fù)極上塑膠片。
防爆電池蓋對(duì)極柱墊片總體要求：

1.耐化學(xué)性能，尤其耐電池液的腐蝕。

2.塑膠與金屬結(jié)合力好---鋁極柱與塑膠結(jié)合力強(qiáng)且穩(wěn)定；

3.鋁極柱與塑膠熱膨脹系數(shù)接近。

綜上因素考慮，PPS是極柱墊片合適的材料。

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PPS特材應(yīng)用場(chǎng)景：電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)將電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是車輛動(dòng)力的直接來源。它主要由定子、轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、連接器、旋轉(zhuǎn)變壓器等組成，而電機(jī)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于定子和轉(zhuǎn)子。
其中，連接器、定子、轉(zhuǎn)子等部件都是PPS改性塑料的“拿手好菜”。此外，電控系統(tǒng)關(guān)鍵的逆變器的核心模塊：IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）也會(huì)用到PPS材料。

PPS具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、高阻燃、耐化學(xué)藥品性能強(qiáng)、難燃、結(jié)晶度高、熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度較高、電性能優(yōu)良等的綜合性能，所以很多部件都能見到PPS的身影。

具體應(yīng)用場(chǎng)景：銅排、BUSBAR等
具體應(yīng)用場(chǎng)景：IGBT模塊外殼

由于車規(guī)級(jí)IGBT模塊驗(yàn)證周期長(zhǎng)、技術(shù)及可靠性要求高，那么對(duì)于選擇合適的IGBT模塊材料也是很關(guān)鍵的一環(huán)。

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PPS特材應(yīng)用場(chǎng)景：電子油泵

具體應(yīng)用：油泵端蓋、油泵殼體、電機(jī)定子
電子油泵作為新能源汽車電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的核心產(chǎn)品，主要用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的冷卻，滿足混動(dòng)汽車和純電動(dòng)汽車更的溫度控制需求。
電子油泵PPS材料解決方案，需要滿足電子油泵耐高低溫，耐化學(xué)腐蝕，耐水解、高尺寸穩(wěn)定性等性能要求。
總結(jié)
綜上，PPS由于具有優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、阻燃、均衡的物理機(jī)械性能和的尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)良的電性能等特點(diǎn)，被廣泛用作結(jié)構(gòu)性高分子材料，在新能源汽車等領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。

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聚苯硫醚PPS材料是一種的工程塑料，因其的絕緣性能、耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性能，逐漸在電機(jī)定子的制造中得到廣泛應(yīng)用。

電機(jī)定子一般由定子鐵芯、定子繞組以及機(jī)座三部分組成，定子在電機(jī)中的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)。因此定子對(duì)于電機(jī)的穩(wěn)定性起著很大的作用，傳統(tǒng)的定子材料不僅質(zhì)量重而且耐腐蝕性能差，在電機(jī)運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因此電機(jī)的定子需要具備散熱的功能。

聚苯硫醚PPS材料具有出色的電氣絕緣性能，能夠有效隔離電機(jī)定子中的不同線圈，防止電氣短路和漏電。同時(shí)，它還具備的耐高溫性能，在電機(jī)運(yùn)行時(shí)能夠承受高溫環(huán)境，不會(huì)發(fā)生熔融或變形，電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

此外，聚苯硫醚PPS材料還具有出色的耐化學(xué)腐蝕性能，能夠抵御酸堿等腐蝕性介質(zhì)的侵蝕，從而延長(zhǎng)電機(jī)定子的使用壽命。它的特性使得電機(jī)定子在惡劣環(huán)境下依然能夠可靠運(yùn)行，不受外界環(huán)境的影響。
PPS材料應(yīng)用于電機(jī)定子的具體性能

高溫電機(jī)的絕緣材料：在高溫環(huán)境下，電機(jī)定子的絕緣材料需要能夠承受極端的溫度和環(huán)境條件。聚苯硫醚PPS材料因其出色的耐高溫性能，成為高溫電機(jī)的理想絕緣材料。其能夠在高達(dá)200攝氏度的溫度下保持穩(wěn)定的絕緣性能，確保電機(jī)的安全和可靠運(yùn)行。

輕量化電機(jī)的定子材料：隨著節(jié)能環(huán)保的要求越來越高，電機(jī)的輕量化設(shè)計(jì)變得至關(guān)重要。聚苯硫醚PPS材料因其低密度和高強(qiáng)度特性，成為輕量化電機(jī)的理想選擇。通過使用聚苯硫醚PPS材料制造定子，可以顯著降低電機(jī)的整體重量，提高電機(jī)的效率和能源利用率。
電機(jī)定子的高電氣性能：電機(jī)定子的電氣性能對(duì)于電機(jī)的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。聚苯硫醚PPS材料具有的絕緣性能，能夠有效防止電流泄漏和電氣擊穿現(xiàn)象的發(fā)生。因此，在一些對(duì)電氣性能要求較高的應(yīng)用中，如電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，聚苯硫醚PPS材料被廣泛應(yīng)用于定子的制造。