聚苯硫醚(PPS)复合材料产品应用案例分析
聚苯硫醚(PPS)复合材料凭借其耐高温、耐腐蚀、高机械强度、阻燃性等特性,已成为汽车、电子电器、航空航天、环保等领域的重要材料。以下结合具体案例对其应用进行分析:
一、汽车领域:轻量化与新能源驱动
1.汽车系统
进气管:更换金属是减轻汽车重量的最快方法。通常,车辆重量减轻 10% 可导致燃油经济性提高 8%。Ryton® PPS 几乎不吸收水分,使其具有出色的尺寸稳定性和保持严格公差的能力。除了高耐热性外,Ryton® PPS 还消除了道路盐引起的腐蚀,并可承受各种腐蚀性汽车液体。因此,Ryton® PPS 正在进军的领域包括进气壳体和水泵等发动机部件。

动力系统流体管路:索尔维新的Ryton®PPS挤出系列旨在补充经过验证的Ryton®PPS注塑成型材料,用于要求苛刻的汽车冷却线组装应用。这些牌号的刚度在1500 MPa (218 ksi)和2500 MPa (363 ksi)之间变化,以满足不同壁厚和直径的柔性管或挤压后热成型的要求。
涡轮增压部件:40%玻纤增强PPS材料替代金属,实现轻量化并提升耐高温性能。

2.热管理系统与照明系统
电子水泵外壳:采用65%玻矿填充PPS,满足高尺寸稳定性和耐温性要求。

二、电子电器领域:耐高温与精密化需求
PPS 具有高温性能精密成型性和尺寸稳定性,可承受 SMT 工艺,并且无需添加阻燃添加剂即可达到所需的 UL94 V-0 阻燃性。此外,可用的弹性体改性等级具有出色的抗热冲击性和增强的冲击性能。这些特性使 PPS 成为用于生产电气和电子部件(如连接器、电子控制模块和传感器)的理想注塑产品。
电子元件:微动开关、电容器、SMT 设备、光纤连接器、各种线圈骨架、晶体管密封、硬盘执行器线圈密封
通用电气/电子元件:硬盘驱动器电机轴轴承、电机绝缘体、绝缘体垫片
家电零件:LCD 投影电视灯罩、微波零件、电磁炉线圈底座、灯座、吹风机喷嘴、蒸汽熨斗零件
IGBT模块外壳:PPS 的电绝缘性能使其适用于电子应用:
三、航空航天领域:轻量化与高性能
1.飞机结构件
空客A350机身连接件:空客A350客机机体上应用量最大的是机身连接零件,这些零件全部采用连续碳纤维增强聚苯硫醚PPS材质,用以连接机身内部的复合材料框架结构和机身复合材料壁板。
湾流G650舵面结构:感应焊接PPS/碳纤维复合材料替代环氧树脂,减重10%并降低成本20%左右。
2.耐高温部件
在航空航天领域,PPS 用于需要耐用性、耐热性和化学稳定性的部件。
发动机部件:PPS 用于连接器、外壳和止推垫圈,其耐高温性和机械强度至关重要。
燃油系统零件:PPS 组件因其耐化学性和耐高温能力而被用于燃油系统。
飞机内饰:PPS 存在于飞机管道部件和内部支架中,其轻便耐用的特性具有优势。
四、环保与工业领域:耐腐蚀与长寿命
1.工业除尘滤袋
PPS纤维滤袋在燃煤电厂和垃圾焚烧厂中耐酸、耐高温,寿命远超玻璃纤维,降低维护成本。
2.化工设备管道
PPS板材和管材耐强酸和溶剂腐蚀,替代不锈钢,用于化工反应器和输送管道。
五、新兴领域:锂电池与医疗设备
1.锂电池组件
PPS用于电池隔膜和外壳,其耐电解液腐蚀性和绝缘性提升电池安全性,契合高能量密度需求。
2.医疗设备
PPS复合材料用于医疗应用,如手术器械和设备组件和零件,这些都需要高尺寸稳定性、强度和耐热性。PPS 纤维还用于医用纤维和膜。
六、结论
PPS复合材料通过改性技术不断拓展应用边界,从传统汽车、电子到新兴能源与医疗领域,其高性能与轻量化优势显著。未来,随着成本降低和工艺优化,PPS将在高端制造中发挥更核心作用。