聚砜简介

合金钢中的铬含量高于13%后，因表面产生大量氧化铬， 而使合金表面活性降低
右图为随着合金钢中 铬含量的增加，不同 温度条件下硫化腐蚀 的速率变化。当铬含 量为20%时，硫化腐 蚀速率几乎为零
螺杆表面的硫化物清除
开机清洗步骤
首先将料管温度设定到料管内残余材料的熔融温度，将料管内
残余的材料完全挤出。 使用高粘度的HDPE（MFI<1g/10min）， 将料管内残余的材料完 全挤出，直到从射嘴中流出的材料完全是HDPE。
食品接触和饮用水处理
不含双酚A（PESU/PPSU）
聚砜等级列表
一般等级，透明
Udel® P-1700, Veradel® A-201(3200), Radel® R-
5000
高流动等级，透明
Udel® P-3703, Veradel® A-301(3300), Radel® R-
水解稳定性
优异的耐水解能力 赋予材料极低吸水
性。与其他透明聚 合物相比，耐水解 和低吸水性的综合 性能使材料能够长 期在热水和蒸汽， 甚至高压蒸汽中保 持优异的性能，而 不易雾化和开裂。
在96℃热水中，拉伸强度的保持率
132℃热水中持续30分钟拉伸强度的保持率
蒸汽灭菌后材料的拉伸强度保持率
注意：试剂的选择应从表中的第一个开始
PSU和PPSU的残余应力测量
PSU和PPSU的残余应力标准
PESU的残余应力测量
PESU的残余应力标准
试剂 产生断裂的最小应力水平 （Mpa) 15 8 6
Veradel Polyethersulfone
2-乙氧基乙烯（纤维素溶剂） 乙酸乙酯（EA） 50%* MEK / 50%* EA
消毒灭菌
Udel® PSU 和 Radel® PPSU 适用于各种商业化的灭菌 技术。 Radel® PPSU 的高热稳定性和优异的耐水解稳 定性，使其能在超过1000次蒸汽灭菌后，性能仍然没 有明显的损失。
蒸汽灭菌后材料的冲击强度保持率
聚砜拥有优异的
韧性。与其他材 料相比，特别是 在热水和蒸汽条 件下，聚砜可长 时间保持韧性和 强度，相比之下， PEI的冲击强度 将严重丧失，并 且变得非常的脆。
残余应力测量
残余应力可使用特殊的试剂检测出来 大多数情况，产品需通过1分钟的测试： 乙醇：乙酸乙酯 25：75%（针对Udel） 100%乙酸乙酯（针对Veradel） 100%丁酮（针对Radel） 确定残余应力的步骤 1. 让部件冷却到室温，然后用异丙醇淋洗。 2. 将部件与选定试剂接触一分钟，然后用水淋洗。 3. 在强光下检查部件上是否有开裂或出现微裂纹的区域。毛 细裂缝可能会很难发现。 4. 如果部件没有开裂或出现微裂纹，说明其残余应力水平比 下面各表中选定试剂所对应的应力水平要低。换用下一个 试剂，然后重复步骤 2 和 3。
丁酮（MEK）
3பைடு நூலகம்

螺杆设计 螺杆炮筒的钢材要求 硫化作用 开机/关机清料步骤
螺杆设计
螺杆和炮筒钢材要求
聚砜非常的坚硬，且流动性很差，所以需要360℃以上 的高温才能成型
聚砜高温降解后，将对螺杆和炮筒有腐蚀作用，而产 生严重的黑点 鉴于以上问题，我们推荐使用双合金的螺杆和炮筒， 并能满足下列要求： 高硬度（RC>52） 耐磨 耐腐蚀 耐高温 推荐使用耐腐蚀的螺杆，喷嘴，止逆环
干燥不足
成型问题 流涎 喷溅 发泡
制品 银纹
含水率高的产品，可回收处理，经足够干燥后，成型出的产品，没有明 显负面影响
成型参数快速设定
炮筒温度设定：




Nozzle front zone 370~390 365~390 成型温度：360~400℃ 模具温度：150~180℃ 注射压力：>130Mpa 注射速度：中低速 背 压：1~2Mpa 塑化速度：<100rpm
Udel® PSU
Udel® 的主要特征 HDT 174℃ 氧化稳定性 水解稳定性 透明
Veradel® PESU
Veradel® 的主要特征 HDT 204℃ 良好的耐化学性 优异的电性能 透明
Radel® PPSU
Radel®的主要特征 HDT 207℃ 异常优异的耐冲击性能 异常优异的水解稳定性 优异的化学稳定性 透明 可配色 可蒸汽灭菌
合作伙伴/合格螺杆制造商
苏州 TCB
硫化和黑点
硫化是指合金钢中的铁元素与硫发生化学反应，在合 金钢表面生成硫化亚铁的反应
硫化反应式如下：
Fe + S = FeS FeS可以被高粘度的熔胶撕落，从而产生黑点 硫化反应发生在250℃到425℃
注塑成型过程中的硫化机理
硫化是一个复杂的过程。主要是聚砜树脂中释放出来 的硫化物与未经保护的合金钢表面的铁起反应 聚砜分子链中含有硫元素，尽管正常状态下非常稳定， 但在高温条件下也会因分子链降解而释放出极少量硫 单体，从而发生硫化反应，产生黑点 极端的成型条件会促进硫化。黑点产生时需准确找到 产生的位置并采取有效的措施，必要时更换注塑装置 中的元件
模具加热
高的模具温度 模温高达： 160℃ Udel 180℃ Veradel 和 Radel 推荐使用油温机 加热功率应大于9KW，最好可达到
12KW 实用耐高压和耐高温输油管 安装隔热板，最好在模具表面也加 装隔热板 操作过程请戴保护手套
残余应力和退火
退火可以减小产品内部的残余应力，并提高产品的耐 化学性能 Udel推荐退火条件，170℃/1hr Radel一般不需要退火，若模温不足造成残余应力过大， 也需要进行退火 一般不推荐退火，请尽量在成型过程减小残余应力， 可使用化学试剂快速检验残余应力
降低 退火特别适用于低模温成型的产品
退火前后的拉伸断裂伸长率
装配和接合
制品可以用多种方法来焊接，但焊接前请确认制品没有过量
吸水

超声焊接 旋转焊接 热板焊 激光透射焊接

自动攻丝螺纹（此方法可能会导致高的内应力） 模塑嵌件（成型前需先预热） 超声嵌入 粘合剂粘合
溶剂粘合，环氧树脂，硅酮和聚氨酯 不能使用氰基丙烯酸酯（万能胶或502胶）
30分钟以上的停机
将料管内的聚砜材料完全挤出，然后将料管温度降低到250℃
24小时之内的停机
将料管内的聚砜材料完全挤出，然后将料管温度降低到150 ℃ ～200 ℃
24小时以上停机或切换成其它材料
将料管内的聚砜材料完全挤出，用HDPE清洗料管，直到聚砜材料完全挤 出，射嘴中流出的材料是纯净HDPE为止。 将料管温度降低到280 ℃ ～300 ℃ ，再次用HDPE清洗。 降低料管温度到200 ℃ ，再次用HDPE清洗。
概述
聚砜分子结构及性能 Udel® PSU Veradel® PESU Radel® PPSU
应用 成型
注塑机螺杆及炮筒设计
模具设计 品质处理
聚砜分子结构
无定型聚合物
芳基使聚合物具有较高的耐温能力和耐化学性
砜基使聚合物具有良好的热氧稳定性
根据R基团的结构不同，聚合物将具有不同的性能特征
硫化预防措施
优化成型条件，使其更加温和 避免高的成型温度 避免长的滞留时间（保压时间和冷却时间） 使用低的背压 使用低的螺杆旋转速度
适当的清洗炮筒 经常清洗炮筒 清洗直到所有的降解的材料被排除，不能使用导致螺杆 和炮筒磨损的工具清洗 必要时更换易腐蚀的注塑元件
铬化处理
灭菌方法兼容性
阻燃性
Veradel® PESU
和 Radel® PPSU 具有固有阻燃性。 Radel R-7000系 列应用于飞机内 饰件，符合FAA 严格的低放热、 低烟气和低的有 毒气体排放的要 求 。
应用和市场
应用实例
成型优缺点对比
缺点
高的熔融温度，需求高的炮筒温度 高模温，需良好隔热和良好的模具结构 流动性较差 需要大的主流道，大的分流道，大的进胶点
若必须退火，先用合适的试剂检验残余应力，并使用 合适的条件进行退火，以使产品内应力达到可接受的 标准
残余应力和退火
残余应力可用特别的化学试剂检验出来 大多数情况，产品需通过1分钟的测试： 乙醇：乙酸乙酯 25：75%（针对Udel） 100%乙酸乙酯（针对Veradel） 100%甲基乙基酮（针对Radel） 退火可以减小残余应力，但同时也会使冲击性能和断裂伸长率
搭扣配合 确保无填充树脂的形变<5%，填充加强的树脂形变量<1% 避免尖角设计
修饰和装饰
墨滚传递印刷/丝网印刷 请确认墨水在高温时不会造成产品应力开裂 热压印 激光印刷 喷涂 抗刮伤，抗紫外线，特殊的颜色 真空金属喷镀 聚砜耐热性好，可使保护性涂层在短时及内固化
聚砜的化学结构和玻璃化转变温度
聚砜的主要特征
透明
高温耐热性 良好的耐化学性 杰出的韧性 尺寸稳定性
良好的耐环境应力开裂能力
优异的抗热水水解能力（沸水和水蒸汽）
各向同性，包括线性热膨胀系数和成型收缩
良好的可着色性 良好的电绝缘性能
固有的阻燃性（PESU/PPSU）
将料管温度升高到300 ℃ ～310 ℃ ，然后再次用HDPE加以清
洗。
逐步将料管温度升高，对PSU材料升高到330 ℃ ，对PESU和
PPSU升高到350 ℃ ，将螺杆转速控制在50～90RPM的范围内， 加入要使用的聚砜材料，将料管内的HDPE完全挤出，直到干净 的聚砜材料从射嘴中流出。立即开始正常生产。
Middle zone feed zone 360~380 330~360
流动性能和粘度
熔融温度对流动性能和粘度有显著的影响
剪切速率对流动性能和粘度的影响较小 升高熔融温度对解决填充困难的问题更加有效
其他成型注意事项
减少冷却时间。大多数产品可在30s内达到顶出强度
顶出问题可通过如下方法解决 抛光型芯 除去型芯的涂层 喷脱模剂：Clariant公司有食品级脱模剂可用 成型后快速除去流道，冷却后出去流道比较困难 切割浇口时注意保护表面，然后用铣床加工 小心切割浇口时造成开裂，特别是材料冷却后
预防硫化的最有效的办法是将铁单体隐蔽起来，此方 法成本较高。注塑元件由合金钢制造，成分主要是Fe， 并有少量碳、铬、钒、钼等元素。硫化反应主要是单 体硫与游离铁的反应
研究表明，预防硫化可通过如下方法实现： 在合金中增加铬的含量到20%以上 用其他稀有元素如钨铬钴合金，钴合金或镍合金取代钢 （此方法成本非常高）
备注：
如果使用高温清洗料，当温度升高到350 ℃时，加入高温清洗料对料管进行清 洗，用量控制在3kg左右，然后加入HDPE将高温清洗料完全挤出，最后加入 聚砜材料将HDPE材料完全挤出，直到纯净的聚砜材料从射嘴中流出。立即开 始正常生产。
关机清洗步骤
停机30分钟之内
开机前至少对空注射3～5次。将料管内有降解风险的材料完全排出。
优点
低缩水和后收缩 不需要后调理 不易产生披风 高的熔接线强度
较大成型压力
长的成型周期
热稳定性高
成型方法
注塑成型
挤出成型 吹塑成型
机加工
干燥
干燥温度150℃，最低135℃ 刚开包材料，干燥时间4小时以上 最大干燥温度 Udel 160°C Acudel 160°C Radel 175°C 建议使用除湿干燥机，露点为-40℃以下 建议水分含量 <500ppm 长时间干燥（>24小时）会导致材料变深变黄 长时间干燥会导致材料降解
5800
高强度和高刚性
Udel® GF-120 , Veradel® AG-330, Radel® RG-5030
挤出等级，低流动性，透明
Udel® P-3500, Veradel® A-101(3100), Radel® R-
5500
聚砜的典型性质
1.8Mpa
聚砜与其他透明塑料相比，拥有绝佳的耐化学性和冲击韧性