In den letzten Jahren hat sich die Anwendung spezieller technischer Kunststoffe schrittweise von den früheren Bereichen Militär und Luft- und Raumfahrt auf immer mehr zivile Bereiche ausgeweitet, beispielsweise im Automobilbau, im Gerätebau und bei hochwertigen Konsumgütern. Unter ihnen sind Polyphenylensulfid (PPS) und Polyetheretherketon (PEEK) zwei Arten spezieller technischer Kunststoffe mit relativ schneller Entwicklung und breitem Anwendungsbereich.
PEEK ist PPS hinsichtlich Festigkeit, Zähigkeit und maximaler Arbeitstemperatur überlegen. Im Hinblick auf die Hochtemperaturbeständigkeit ist die Temperaturbeständigkeit von PEEK etwa 50 °C höher als die von PPS. Andererseits führen der relativ offensichtliche Kostenvorteil und die bessere Verarbeitungsleistung von PPS zu einer größeren Verbreitung.
PPS bietet die folgenden Leistungsvorteile:
(1) Eigenflammhemmend
Different from PC and PA, PPS pure resin and its glass fiber/mineral powder filled composites can easily achieve V-0 @ 0.8mm or even thinner thickness V-0 flame retardant without adding any flame retardant level. Although PC and PA have cheaper prices and better mechanical strength (especially impact strength) than PPS, the cost of PC and PA composites with halogen-free flame retardant formulations (V-0@0.8mm level) is higher than that of PPS. It will rise sharply, and in many cases even higher than PPS materials with the same mechanical strength.
(2) Ultrahohe Liquidität
Im Anwendungsbereich von Notebook-Hüllen ist dieser Vorteil offensichtlicher als der von PC. Eine höhere Zugabemenge beeinträchtigt nicht nur die Fließfähigkeit des Materials erheblich und führt zu Verarbeitungsschwierigkeiten, sondern führt auch zu Problemen wie schwimmenden Fasern auf der Oberfläche, starkem Verzug und schlechten mechanischen Eigenschaften. Bei teilkristallinem PPS ermöglicht die sehr hohe Fließfähigkeit, dass der Glasfaseranteil leicht über 50 % liegt. Gleichzeitig kann die geringere Viskosität von PPS im Vergleich zu PC dazu führen, dass Glasfasern im Prozess des Schmelzmischens und Extrudierens bei hoher Temperatur weniger Scherung und Extrusion erfahren, was zu einer längeren Retentionslänge im endgültigen Spritzgussartikel führt erhöht den Modul weiter.
(3) Extrem geringe Wasseraufnahme
Dieser Vorteil gilt hauptsächlich für PA. Hinsichtlich der Fließfähigkeit sind hochgefülltes PA und PPS vergleichbar; und bei den mechanischen Eigenschaften sind PA-Verbundwerkstoffe bei gleicher Füllmenge sogar noch dominanter. Das Ergebnis ist, dass die Fehlerrate von PPS-Produkten aufgrund von Verformung durch Wasseraufnahme deutlich geringer ist als die von PA-Produkten unter gleichen Bedingungen.
(4) Einzigartige Metalltextur und höhere Oberflächenhärte
Durch die Kombination spezieller Formen und einer angemessenen Formtemperatur geben PPS-Spritzgussteile auch ein Geräusch ab, das dem Auftreffen von Metall bei Berührung mit menschlichen Händen ähnelt, und die Oberfläche ist spiegelglatt und hat einen metallischen Glanz.
PEEK verfügt über folgende herausragende Eigenschaften:
(1) Extrem hohe Hitzebeständigkeit.
Bei 250 °C kann es lange verwendet werden, die Temperatur kann augenblicklich 300 °C erreichen und bei 400 °C zersetzt es sich in kurzer Zeit kaum.
(2) Hervorragende mechanische Eigenschaften und Dimensionsstabilität.
PEEK kann bei hohen Temperaturen eine hohe Festigkeit beibehalten. Die Biegefestigkeit bei 200 °C kann immer noch 24 MPa erreichen, und die Biegefestigkeit und Druckfestigkeit bei 250 °C können 12–13 MPa erreichen. Es eignet sich besonders für die Herstellung kontinuierlicher Produkte bei hohen Temperaturen. Arbeitskomponenten. PEEK weist eine hohe Steifigkeit, gute Dimensionsstabilität und einen niedrigen Längenausdehnungskoeffizienten auf, der dem metallischen Aluminium sehr nahe kommt. Darüber hinaus weist PEEK auch eine gute Kriechfestigkeit auf, hält großen Belastungen während der Betriebszeit stand und verursacht aufgrund der Zeitverlängerung keine nennenswerte Dehnung.
(3) Hervorragende chemische Beständigkeit.
PEEK widersteht den meisten Chemikalien auch bei hohen Temperaturen gut und weist eine ähnliche Korrosionsbeständigkeit wie Nickelstahl auf. Unter normalen Umständen kann PEEK nur durch konzentrierte Schwefelsäure gelöst werden.
(4) Gute Hydrolysebeständigkeit.
Beständig gegen chemische Schäden durch Wasser oder Hochdruck-Wasserdampf. Unter Bedingungen hoher Temperatur und hohem Druck können PEEK-Komponenten kontinuierlich in einer Wasserumgebung arbeiten und dennoch gute mechanische Eigenschaften beibehalten. Bei kontinuierlichem Eintauchen in Wasser bei 100 °C für 200 Tage bleibt die Festigkeit nahezu unverändert.
(5) Gute flammhemmende Leistung.
Es kann die UL-94-V-0-Einstufung erreichen, ist selbstverlöschend und gibt unter Flammenbedingungen weniger Rauch und giftige Gase ab.
(6) Gute elektrische Leistung.
PEEK behält seine elektrischen Eigenschaften über einen weiten Frequenz- und Temperaturbereich bei.
(7) Starke Strahlungsbeständigkeit.
PEEK hat eine sehr stabile chemische Struktur und PEEK-Teile können auch hohen Dosen ionisierender Strahlung standhalten.
(8) Gute Zähigkeit.
Die Ermüdungsbeständigkeit gegen Wechselbeanspruchung ist die beste aller Kunststoffe und mit der von Legierungen vergleichbar.
(9) Hervorragende Reibungs- und Verschleißfestigkeit.
Hohe Verschleißfestigkeit und niedriger Reibungskoeffizient bleiben bei 250 °C erhalten.
(10) Gute Verarbeitungsleistung.
Einfaches Extrudieren und Spritzgießen sowie hohe Formeffizienz.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 22.09.01