讓人眼前一亮的材料攻略，PPS塑料看懂這篇就夠了！PPS特性,PPS應用,PPS成型參數,PPS工藝,

作者：啟富塑膠時間：2025-04-19 09:18:55 瀏覽：2212

第一問：PPS材料有什么獨特的優勢，使其成為令人矚目的超級工程塑料？

PPS是一種高溫半結晶熱塑性塑料，化學結構具有極高的耐化學性，耐化學性僅次于氟塑料，不溶于200℃一下的所有已知溶劑；它擁有極高的氧指數，不添加阻燃劑也具有固有的UL94 V-0等級的阻燃性；它還有90℃的玻璃轉化溫度，持續使用溫度在230-260℃之間仍然保持高剛性和強度；具備極佳的硬度，并且隨著結晶度的提高，硬度越硬；極低的吸濕性能，帶來廣泛環境條件下出色的尺寸穩定性；高溫、多濕、高頻下也有優異的電氣性能；可制造復雜而高精度的制品。

第二問：交聯型PPS和線型PPS怎么區分，有什么不同？

PPS可分為兩大類，一種是以交聯型聚合物為基礎的PPS，它是在有空氣存在的環境下經過熱處理的，聚合物以氧氣為媒介而形成交聯的三維網絡構造，因此它在高溫下依然可以保持較高的剛性和耐磨性，較小的蠕變特性和應力松弛特性，另外經過熱處理后的交聯型PPS材料通常呈現出深棕色。

另外一種是以線型聚合物為基礎，線型PPS是第二代PPS產品，它制造時沒有經過熱處理，分子結構呈直鏈狀，因此相對剛性較低，但韌性抗沖擊性和拉伸率較好；冷卻和固化速度慢；具備較佳的流動性，適合薄壁制品成型，熔接縫強度高；離子型雜質少，可用于要求較高的電子領域及燃料電池部品；另外，由于線型的純度較高，比交聯型吸濕性低，尺寸變化小，電絕緣性能更好；未經過熱處理的線型PPS為淺黃色，白色度高，可染色。

PPS線型交聯型.jpg

第三問：PPS作為一款耐高溫、耐腐蝕、高剛性材料，可以用在哪些領域？

PPS在電子電氣領域憑借低吸濕、阻燃、優異的電絕緣性被用于線圈骨架、連接器、開關繼電器、電纜接頭、半導體封裝、5G通信等；在傳統燃油車領域可用于發動機周邊配件承受高溫、輕量且復雜結構、腐蝕性燃料的考驗；在新能源電動汽車上用于燃料電池周邊、充電樁和電動機繞線組件等；在能源領域由于卓越的機械和電氣性能用于電池、輻射屏蔽、結構支撐、葉片、管道襯套等；在石油化工領域借助其良好的抗化學性和耐熱性能，被用于管道系統和襯墊；在航空軍工領域可用于衛星、電子和通信等需要承受太空和其他極端環境嚴酷考驗的部件；在機械工業領域因為其高強剛度、抗疲勞性和耐磨性，被用于齒輪、軸承及自動化輸送設備；在醫療制藥領域用于藥物輸送、醫療設備、手術器械、連接設備等；另外PPS還可使用熔噴和紡粘技術擠出熔融紡絲非織造布，通過擠出成型制造片材、棒材和其他型材。

第四問：PPS為什么被用于機械部件，它有什么優秀的力學性能？

PPS材料拉伸強度較高，并有優異的彎曲模量，這賦予了材料優異的抗形變能力。作為半結晶性塑料，PPS材料即使處于Tg玻璃化轉變溫度90℃以上時，強度和剛性會共同有輕微下降，但增強規格的PPS在200℃的高溫下依然能保持常溫時約80%的強度和彈性率。而且PPS的沖擊強度與溫度的依存關系較小。

機械部件要承受重復的動力負荷及周期性的應力，這種情況下，重復彎曲疲勞特性是很重要的。從經驗來看，PPS材料的疲勞極限應力是在同一環境條件下靜止強度的20-25%左右。PPS具備良好的抗蠕變特性和應力緩和特性，這是由PPS的黏彈性導致的。

第五問：PPS的長期耐熱性能能適用于高溫制件的要求嗎？

PPS由于其高度穩定的化學鍵，表現出極好的熱老化性能。苯環在初始老化過程中會形成碳層，之后，它將保護內層免受氧化。PPS的短期耐溫可達260℃，UL746B長期耐熱指數在200-240℃左右，在200℃以下耐熱劣化性完全不成問題。但是在有氧氣的情況下暴露在200℃以上的高溫下，會出現物性的低下及變色，在越高溫或經過時間越長的情況下，這個現象越明顯。

第六問：為什么PPS材料的耐化學性和耐水解性能這么出色？

不論是在室溫環境下還是在高溫情況下，PPS對于強酸、強堿、有機溶劑、油脂等廣泛的化學品都具有很強的耐化學性。在200℃以下，沒有溶劑可以溶解PPS。但是在濃硝酸等酸化性較強的強酸下會有劣化。此外，濃鹽酸會降低玻璃纖維和PPS樹脂之間的結合性，從而使機械強度下降。

PPS的吸水極低，在多濕的情況下依然很難受到濕度的影響。

第七問：PPS相對其他工程材料，在電性質上有什么優異的表現？

當對絕緣體上施加交流電壓時，絕緣體內部發生的介電損耗大部分會轉化為熱量，從而引起絕緣體溫度的上升。介電損耗是由材料固有的介電強度和介電常數決定的，一般來說，其頻率依存性及溫度依存性都較高。

PPS是各種熱塑性塑料中材料中，介電常數、介電強度較低的一種，而且對頻率及溫度也比較鈍感。無機填充的PPS介電損耗比玻纖強化的要大。這個特性非常有利于作為微波爐和電腦等電子回路高密度小型化的周邊材料。另外PPS幾乎不吸濕，具備優秀的耐濕絕緣性。但是，PPS的CTI抗電弧性能并不是特別優良，需要依靠加入特殊的無機填料去改善其特性。

第八問：為什么PPS材料無需添加阻燃劑就有高度難燃的材料？

PPS是高結晶度聚合物，分子鏈排列緊密，能有效降低熱量和氧氣的滲透速率，減緩燃燒過程；PPS主鏈由苯環通過硫醚鍵（—S—）連接而成，苯環的剛性芳香結構提供了高熱穩定性和化學惰性，而硫醚鍵在高溫下可能促進交聯反應，形成的致密炭層能夠隔絕氧氣并阻止可燃氣體逸出，從而抑制燃燒蔓延；另外PPS熔點280℃，分解溫度超過500℃，這種穩定性使其難以分解，降低了可燃性，并且高溫下的PPS傾向于發生碳化而非劇烈分解；并且PPS擁有極高的氧指數 50%左右，遠高于空氣中氧氣濃度（約21%），表現出優異的自熄性。

第九問：PPS材料流道方向和垂直流道方向的特性差異非常大，這是為什么呢？

由于PPS是一種半結晶性塑料，再加上分子方向的影響，PPS材料的各向異性十分的明顯。異向性的程度受到制品厚薄、成型條件、甚至澆口形狀等各種因素的影響。受到影響的性能包括強度、彈性率、延伸等，甚至收縮率、線性熱膨脹系數等直接影響尺寸的性質，以及熱變形溫度等。

線型PPS相比交聯型PPS有較好的TD垂直流動方向的強度、抗沖擊性和延伸率。但是，在Tg以上的高溫領域，兩種PPS的TD方向的彎曲強度是同等的。

第十問：為什么PPS被用于電動汽車的電氣部件，它具備什么樣的優勢？

EV電動汽車使用電力驅動馬達，這些零件通過比傳統汽車高得多的電壓和強電流來驅動并控制。并且汽車零件用于非常嚴酷的環境（例如，-40～150℃、～95%RH），所以使用的塑膠材料在這種環境下要具備高度絕緣特性和耐沖擊性、焊接耐熱性等。

PPS用于汽車高電壓零件，具備很高的耐漏電起痕性能，它的相對漏電起痕指數CTI : 600V。如果水分或鹽分滲入高電壓零件，產生漏電起痕現象，有可能會導致火災事故，所以高電壓零件的絕緣體需要選擇CTI值較高的材料。另外高漏電起痕PPS材料也被用于空調等電器零部件。

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第十一問：PPS防靜電材料有什么優勢？被用于半導體和機械自動化領域。

通過在PPS材料中添加碳纖維、碳納米管等材料，可以使絕緣PPS材料具備一定的導電和靜電釋放特性。而航天軍工級別的半導體電路板等部件在生產制備的過程中需要承受嚴苛的環境，通常為-40-220℃。棋豐塑膠PPS碳纖維防靜電材料通過復合改性，具備良好的耐高低溫性能，優秀的尺寸穩定性和表面外觀，體積電阻可控制在10的6-9次方之間。

在自動化領域，常因為摩擦而產生靜電，導致靜電吸附現象，干擾流水線的正常運行，使用啟富塑膠的PPS碳纖維防靜電材料。PPS本身具備優秀的自潤滑和耐磨耗性能，通過添加碳纖維可進一步提高材料的硬度，降低磨耗，并能有效的傳導電荷，非常適合用于自動化柔性鏈板、齒輪、滾軸、電路板周轉架等的制備。

PPS碳纖機械齒輪軸承輥子1.jpg

第十二問：為什么汽車、機器人及其他控制器需要使用PPS電磁屏蔽材料？

隨著汽車和機器人電動化的發展，各種零件都需要采取防止電磁噪音干擾的措施。汽車的電子控制單元需要避免電磁和射頻的干擾導致汽車出現誤操作，而電源和其他電磁發射部件也要避免產生的電磁射頻干擾其他部件，這都將會造成巨大的安全隱患。根據法拉第籠的原理，金屬對電磁具有較高的屏蔽性，而普通樹脂都為絕緣材料，沒有電磁波屏蔽性能。PPS是一款半結晶且高硬度的塑膠材料，啟富塑膠通過添加導電填料可以使其具備低至10歐姆的體積電阻率，這能使其具備良好的電磁波屏蔽性能，并且較高的機械性能和耐熱性能使其完全具備替代金屬材料，成為制造汽車三電中的各種屏蔽外殼的材料，并性對金屬具備更低的比重。

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第十三問：為什么PPS材料可在一定程度上替代鋁合金用于散熱部件的制造？

由于電能的進一步普及和能源密度的一次次提高，電源和電機散熱的需求領域越來越多。電動汽車電池外殼的材料需要高強度、低比重、阻燃好、易散熱的材料。PPS材料能在嚴苛的高低溫環境下使用，并具備極高的氧指數，材料比重相對金屬更低。而且PPS作為一款半結晶塑料，對有機和無機填料都具有很好的穩定性和相容性，樹脂能夠吸收高達80%的填料，還能具備一定的強度和良好的流動性，啟富塑膠將石墨烯、陶瓷粉體等高導熱填料通過混煉改性添加在線型PPS基材中，使其具備表現亮眼的高導熱率。這種導熱PPS材料被用于電池外殼、散熱片等，相比金屬材料具備更低的成本和更高的生產效率。

導熱板1.jpg

第十四問：什么是低氯含量PPS材料，它的出現背景及主要應用領域有哪些？

PPS無需使用阻燃劑就可達到UL94V-0的阻燃規格，因此也被用作接插件、開關等電子零部件的材料。而線型PPS因為離子性金屬雜質很少，被廣泛用作為對電性能要求非常嚴格的領域及半導體器具等的成型材料。

但是，近年來，智能手機及電腦上對鹵素類阻燃劑的材料的限制越來越明顯，即使是PPS材料也在追求產品中的含氯量盡量少。常規的PPS合成路徑因為使用對二氯苯作為原料, 因此在形成的高分子鏈的末端殘存有氯原子存在以及作為反應副產物的氯化鈉也殘存于產品中等, 這使得在PPS 產品中含有500-5,000ppm 的氯。即使要達到低氯（900ppm）也會降低生產效率從而使總體成本大幅升高。這需要對聚合技術和工藝進行改良。

第十五問：傳統燃油車為什么常用線型PPS作為發動機周邊部件？低燃油膨脹型PPS給您答案。

PPS良好的耐化學腐蝕性和耐水解性能，使其常用于與燃油、機油相關的汽車零部件，與制冷劑、油料相關的家電零件，與熱水器、水泵以及水路相關的零件的材料。

雖然PPS是燃油滲透性最低的樹脂之一，但是，隨著零件的高度精密化，極微量燃油滲入樹脂中導致零件發生微小的溶脹都將成為問題。研究表明，燃油通常進入的是非結晶區，而不能滲透進結晶區。因此PPS材料的結晶度越高，對耐燃油溶脹性就越有利，而線型PPS相比交聯型PPS具備更高的結晶度，所以結晶度高、非晶區的比例小的線形高分子更適合于制備低燃油溶脹PPS。此外，以結晶度高，燃油溶脹低的線形高分子為基礎，通過混料技術調控改良非晶區的分子運動性，可以進一步提升PPS材料的耐燃油溶脹性。

第十六問：為什么PPS材料注塑成型時，要一再強調模具溫度？

PPS成型時的模具溫度范圍十分廣闊，從常溫到150℃以上都可以成型。但模具溫度的設定對PPS制品的特性有非常大的影響。作為一款結晶性塑料，PPS要充分的結晶化，才能確保其性能得到發揮，所以建議使用120℃以上的高溫模具，而最適當的溫度范圍是130-150℃。模溫越高，結晶速率便越高，故能得到較平滑而又光澤的表面。相反，當模具溫度低于120℃時，因為制品的結晶化不足而有可能造成低耐熱性，表面狀態差，差離形性等問題。此外，亦會對其他特性如尺寸穩定性、色調、成型收縮率、機械物性等有所影響。另外，使用低模具溫度成型時，請避免使用玻璃轉化溫度TG附近的溫度90±10℃，否則制品在使用過程中，會再次結晶，導致明顯的收縮使制品翹曲變形。

此外，模溫越高，交聯型PPS彎曲強度有下降傾向，相反，線型PPS的強度會更好。但是各種PPS的耐沖擊性能會隨著模溫升高而降低。總之，結晶化程度越高，才能便越硬越脆，這是結晶性樹脂的共同性質。總之，PPS材料需要充分結晶才能完全發揮出自身的特性。

模具溫度通常使用筒式電加熱器或者油溫調節。使用油溫調節的話，模具內的溫度會比較均一，所以效果比較好。為了防止散熱，模具跟壓板之間用層壓酚醛塑料等斷熱材料。

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第十七問：PPS材料硬度這么高，對注塑機和模具有什么特殊要求？

加工PPS材料的設備料筒和螺桿必須是抗磨損的，并附有防止倒流的開放式射嘴。如果想得到更穩定的成型及更高精密度的成型品，裝備抗磨損的截流式射嘴是有效的。

PPS模具建議使用耐腐蝕、耐磨損的優質高合金鋼。常用SKD-11，也可用SKD-61、SUS420、SUS440系列不銹鋼，這些材料淬火處理后，都會達到洛氏硬度R55以上。當然，能使用R60左右的材料是最好的。由于澆口等部分較容易磨耗，所以使用加油鎢碳化物或鈦碳化物等耐磨耗材料的可替換方式比較經濟。另外，使用離子鍍層或陶瓷涂層等表面硬化處理對改善模具的耐久性是有效的。

第十八問：PPS材料在使用過程中是否可以添加回料？這對物性有影響嗎？

PPS在成型時候出現分子量下降，甚至分解的可能性是極低的，因此，流道和注道都可以循環利用。PPS回料的添加比例通常在30%以下。回料的添加會導致彎曲強度、沖擊強度的下降，但會使流動性的提高。

第十九問：PPS制品開模的成型收縮率應該怎么放比較合適？

含填充PPS的成型收縮率，與其他樹脂比較時，屬于較少的一類。但由于是結晶性樹脂，再加上玻璃纖維強化的話，成型收縮率的異向性會較聚碳酸酯等非結晶性樹脂為大，根據制品的形狀可能會產生翹曲。

另外收縮率及翹曲會受流動性、制品厚薄、模具溫度、樹脂溫度等許多不同的成型條件影響。除最重要的模溫之外，制品厚薄也是重要因素。再者，強化材料及填充礦物的種類及多少也有所影響。

純樹脂大概為1.2-1.5%，40%玻纖增強規格大概為0.2-0.8%，65%玻礦纖增強規格為0.2-0.5%左右。

第二十問：PPS材料的成型流動性怎么樣？

通常PPS填充30-70%高比例的強化材料或無機填料。因此，同其他強化材料比，PPS一般擁有較佳的成型流動性。流動性很容易受到射出壓力及樹脂溫度影響，但很少受到模具溫度影響。

第二十一問：PPS材料的模具在設計時，對模具澆口、流道、模具錐度和排氣槽有什么特殊要求？

PPS通常使用斷面為圓形或梯形的流道，而避免使用半圓形或方形的流道。此外，在流道及注道的兩端必須設有冷料井。注道使用標準型號便可，也可使用熱流道，但必須正確控制溫度，以及選用有充分耐磨損的尖梢。

通常深度在10-50mm的PPS制品需要在每邊有約0.5度左右的錐度角。另外，深10mm以下的PPS制品則只需0.25度左右便可成型，深50mm以上的PPS制品就必須有1度左右的錐度角。

另外，PPS模具必須要有排氣槽，一般深5-8/1000mm、寬5mm。深過8/1000mm的話，有可能會產生毛邊，深度少于5/1000mm，排氣作用便有出問題的可能性。另外，不建議使用排氣頂針，因為毛邊可能會導致阻塞。如果一般的排氣槽不足以應付或者需要特別精密的成型時，使用真空排氣系統是有效的。

第二十二問：PPS材料的吸濕性極低，那在PPS成型前是否需要進行預干燥呢？

PPS的吸濕低，但是為了確保成型穩定性及制品的品質。通常建議在120℃下干燥4-6小時，在130℃下干燥3-5小時，在140℃下干燥2-3小時。干燥溫度過高或者干燥時間過長，都可能導致色調及流動性的變化。

另外，大多礦物填料具有吸濕性，可以從空氣中吸收水分，因此，礦物填充PPS材料更應該進行預干燥。

第二十三問：PPS作為一款高溫材料，成型溫度是不是很高，一般的注塑機是否能滿足溫度需求？

PPS的料筒溫度通常設定在300-340℃，料筒溫度若比必要溫度低的話，會加速螺桿及料筒的磨損，另外，由中央部分開始稍微調低溫度，是有可能減輕射嘴漏料的情況。PPS加工時請勿加熱至350℃以上。含PTFE的型號適合溫度范圍為290-320℃，請勿高于330℃。

就算樹脂溫度在適當的溫度范圍之內，但是改變料筒溫度設定而造成樹脂溫度改變都會引起物理性質的變化。這些變化的原因有熔融粘度的變化、結晶速度的變化、以及玻璃纖維方向的變化。特別是樹脂溫度越高，拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度、焊接強度等機械強度都有提升的傾向。

第二十四問：PPS材料注塑時，非常容易產生毛邊，這有什么好的方法可以解決嗎？

由于PPS的熔融粘度較低，所以較容易產生毛邊，毛邊對成型壓力的依存性特別高，為了令毛邊的程度減低，可以把料筒溫度提高，盡量把射出壓力調低，這樣可以改善因局部高壓導致的毛邊的情況。另外，提高模具溫度至130~150℃，避免熔體過早冷卻固化，降低充填阻力。還可以采用多段變速，初始高速充填，末端減速以減少沖擊。其次，設備的鎖模力要適當。