聚砜类PSU、PPSU、PES、PESU材料性能及差异有何区别?

聚砜类塑料主要包括PSU(聚砜)、PPSU(聚苯砜)、PES(聚醚砜)和有时候PES与PESU视为同一种材料,表示聚醚砜。这几种材料都属于高性能的热塑性树脂,广泛应用于需要耐高温、良好机械性能和化学稳定性的场合。带大家先来了解下什么是聚砜:

  1. PSU(聚砜):

合成:由双酚A和4,4-二氯二苯砜通过成盐和缩聚反应得到。

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PSU颗粒

性能特点:透明略带琥珀色,具有良好的耐热性、机械性能和电绝缘性。但其耐热性较PES和PPSU稍差,因为分子链中含有异亚丙基侧链,这降低了耐热性但提供了较好的加工性能和柔韧性。PSU单价普遍过百元/公斤。

应用:电子电气部件、食品加工设备、医疗器材等。

  1. PPSU(聚苯砜):

合成:由4,4-联苯酚和4,4-二氯二苯砜通过类似过程合成,分子链中含有大量的联苯基。

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PPSU原料

性能特点:耐热性优于PSU和PES,能在更宽的温度范围内保持其性能稳定,同时具有优异的耐化学性和抗水解性。但是,PPSU的熔体粘度较高,加工相对困难。

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PPSU奶瓶应用

应用:航空航天部件、奶瓶、医疗器械、耐高温水处理设备等,进口PPSU含税成本接近200/公斤,那么这种PPSU奶瓶超市卖一百多过分吗?

  1. PES(聚醚砜)/ PESU(聚醚砜):

合成:PES的合成方法多样,如熔融脱盐法、脱氯化氢法等,不包含不利于耐热性的异亚丙基结构。

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PES/PESU

性能特点:PES具有优秀的综合性能,耐热性、耐化学腐蚀性、尺寸稳定性和机械强度均非常出色。其耐热性优于PSU,加工性优于PPSU,能够耐受反复的蒸汽消毒而不影响性能。PES系成本介于PSU与PPSU之间。

应用:医疗器械、实验室用品、食品接触制品、热水管道系统等。

以下是这三种材料的主要性能差异对比:

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  • 化学结构与透明度:

PSU(聚砜)是一种含有亚苯基砜重复结构单元的聚合物,通常呈透明略带琥珀色PPSU(聚苯砜)也是基于砜类结构,但其分子结构赋予了更优异的性能,同样透明琥珀色。PES(聚醚砜)则含有醚基团,这使得它的透明度较好,颜色为浅黄色,体现为颜色浅,甚至偏白

  •  耐热性:

PPSU通常具有最高的热稳定性,能够承受更极端的高温环境,未增强热变形200度左右。 PES的耐热性优于PSU,能够在较宽的温度范围内保持其物理和机械性能,热变形180+度。PSU本身就已经有很好的耐热性,但相比PPSU和PES略低,一般170度。

  • 耐化学性:

PPSU具有非常高的耐化学性,特别是对抗清洁剂和消毒剂表现极好,适合医疗和食品接触应用。 PES也显示出良好的耐化学性,比PSU更好,对多种化学品有较好的抵抗力。PSU的耐化学性相对较低,但仍能抵抗许多常见化学品的侵蚀。

  •  机械性能:

PPSU拥有三者中最好的冲击强度,意味着它更能抵抗突发的物理冲击,冲击强度最高65+。 PES的冲击强度也高于PSU,且其刚度和稳定性高,缺口敏感性低。PSU的机械性能良好,但冲击强度和耐化学性不如PPSU和PES。

  • 吸水率与尺寸稳定性:

PPSU具有极低的吸水率,这意味着其尺寸稳定性非常好,适合在湿润或需要频繁消毒的环境中使用。 PES的吸水率也较低,有助于维持尺寸稳定性和在潮湿条件下的性能。PSU的吸水率相对较高,可能影响其尺寸稳定性和某些潮湿环境下的应用性能。

  • 加工性能:

PES在加工性方面可能优于PPSU,因为它结合了PSU的良好加工性能与PPSU的部分优点。 PSU和PPSU的加工性也各有特点,但可能需要特定的工艺条件来优化其性能。

综上所述,选择哪种材料取决于具体应用的需求,如是否需要高度的耐热性、卓越的耐化学性、良好的机械性能或低吸水率等。