폴리페닐렌 황화물(PPS)

솔베이의 40% 유리 강화 라이톤 R-4는 50년 동안 광범위한 산업 분야에 걸쳐 수많은 응용 분야에 사용되어 온 PPS 엔지니어링 소재의 대표 주자입니다. 하지만 대부분의 역사 동안 사출 성형 부품에 주로 사용되었습니다. 부품 구성이 너무 복잡하거나 사출 성형 툴링에 투자하기에는 수량이 너무 적은 가공 분야에서는 그 잠재력이 훨씬 더 제한적이었습니다. 많은 산업에서 요구하는 가공 부품 및 시제품에 대한 레진 인증을 받은 고품질의 가공 가능한 스톡 형상이 부족하다는 점이 제약 요인이었습니다.

이러한 요구를 충족하기 위해 Drake는 다양한 가공 가능한 막대 및 플레이트 크기로 40% 유리 강화 Ryton R-4 PPS를 생산할 수 있는 기술에 투자했습니다. Drake의 Ryton R-4 PPS 형상은 100% 버진 Ryton R-4 240 수지로 압출되기 때문에 재료의 특성이 최적의 수준이며 ASTM D-4067 PPS 000G40 및 ASTM D-6358 PPS 011G40에 대한 재료 인증이 가능합니다.

유리 섬유로 채워진 PPS 블렌드는 일반적으로 압축 성형된 형태 또는 램 압출 막대의 형태로 제공됩니다. PPS 파우더는 자체적으로 짧은 유리 섬유와 혼합됩니다. 짧은 섬유는 블렌드에서 섬유 뭉침과 유리 응집을 방지하기 위해 사용됩니다. 이 짧은 섬유는 긴 섬유가 제공하는 보강재에 비해 필러 역할을 더 많이 합니다. 그런 다음 PPS- 유리 섬유 혼합물을 PPS의 녹는점(545⁰F/ 285⁰C)에 가깝게 가열합니다. 고압에서 유리 섬유-분말 혼합물이 응집되어 원하는 모양으로 융합됩니다.

압축 성형 및 램 압출에 사용되는 PPS의 원료 형태는 가변 분말 혼합물이기 때문에 PPS 수지에 대한 ASTM 표준에 따라 인증을 받을 수 없습니다. 또한 분말 및 단유리 섬유 혼합물은 40% 유리 강화 PPS에 대한 ASTM 특성 요건을 충족하지 못할 가능성이 높습니다.

램 압출 막대의 특징적인 약점은 낮은 연신율입니다. 이 공정은 더 많은 파우더 혼합물을 추가하고 그 앞에 있는 응고된 재료에 압착하기 때문에 모든 프레스 사이클 사이에 ‘포커 칩’ 층을 형성하는 경향이 있습니다. 이 효과는 램 압출 막대를 원형으로 구부릴 때 분명하게 나타납니다. 일반적으로 한 계층을 따라 끊어지고 다른 계층이 노출됩니다.

압축 성형 공정은 길이가 짧다는 단점 외에도 품질과 물리적 특성이 일정하지 않은 변형이 발생하기 쉽습니다. 여기에는 혼합 비율 불일치, 불균일한 혼합, 건조 및 수분 제어 문제, 공기 혼입, 부정확한 압력 및 온도 제어 등이 포함됩니다. 또한 폴리머의 본질적으로 낮은 열전도율과 분말 유리 섬유 혼합물의 낮은 부피 밀도를 고려할 때 성형 온도까지 가열하려면 PPS 폴리머를 열화시킬 수 있는 긴 열 사이클이 필요한 경우가 많습니다. 특히 큰 사이즈를 제작할 때 더욱 그렇습니다. 또한 금형 측벽을 따라 마찰 손실로 인한 성형 압력의 변화는 종종 상단과 하단 및 중간 부분의 밀도와 물리적 특성이 다른 압축 성형 형상을 생성합니다.

반면 용융 압출은 펠릿 형태로 테스트 및 인증된 수지 공급업체의 균일하게 사전 배합된 40% 유리 섬유 강화 라이톤 R-4 수지를 사용하는 연속 공정입니다. 펠릿은 압출기 배럴에서 균일하게 녹습니다. 내부 압력과 출력 속도를 제어하기 위한 Drake의 엄격한 조건에서 압출기 스크류는 용융된 Ryton R-4 PPS를 원하는 스톡 모양으로 다이를 통해 이동시킵니다. 그런 다음 압출된 형상은 내부 응력을 최소화하는 엄격하게 제어된 냉각 조건에서 균일하게 응고됩니다.

Drake의 압출 공정으로 생산된 Ryton R-4 PPS 스톡 형상은 단면 전체와 크기마다 일관된 특성과 균일한 가공성을 보여줍니다.