Plastik ekstrüzyon hattı: Polifenilen eter mühendislik plastikleri — PPO, en iyi beş mühendislik plastiğinden biri.

polifenilen eter (PPO), genel mühendislik plastiklerinin beş kaplanından biridir. Yüksek sertlik, yüksek ısı direnci, yanmazlık, yüksek mukavemet ve mükemmel elektriksel özellikler gibi avantajlara sahiptir. PPO'nun dielektrik sabiti ve dielektrik kaybı, mühendislik plastikleri arasında en düşük değerlerden biridir ve sıcaklık ve nemden neredeyse hiç etkilenmez.
Genellikle kullanılan 2,6-dimetilfenol senteziyle elde edilen polifenilen eter, mükemmel genel performansa sahiptir; en önemli özelliği ise uzun süreli yük altında mükemmel boyutsal kararlılığa ve üstün elektriksel yalıtıma sahip olmasıdır. Geniş bir sıcaklık aralığında kullanılabilir ve -127 ~ 121 ℃ aralığında uzun süreli kullanıma uygundur. Su ve buhara karşı üstün direnç gösterir ve ürünler yüksek çekme mukavemeti, darbe mukavemeti ve sürünme direncine sahiptir. Ayrıca, iyi aşınma direnci ve elektriksel özelliklere de sahiptir.

PPO İşlemleri

PPO, enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon, kalıplama, ayrıca köpük, plastik şişirme, cam elyaf takviyeli, elektrokaplama, vakum kaplama, baskı, işleme ve kaynaklama gibi çeşitli uygulamalarda kullanılır. PPO tekrar kullanılabilir olup, genellikle 3 kez tekrar kullanılır ve performansı önemli ölçüde azalmaz. PPO'nun erime akışkanlığı zayıf olduğundan, işleme ve kalıplama zorlukları yaşanır; bu nedenle pratik uygulamaların çoğunda modifiye edilmiş PPO kullanılır.
Aşağıda PPO enjeksiyon kalıplama işlemine dair bir giriş yer almaktadır.

1. PPO pişirme malzemesi
PPO kristal yapıda olmayan bir polimerdir, su emme oranı çok düşüktür, ancak nem, ürün yüzeyinde gümüş rengi lekeler, kabarcıklar gibi kusurlara neden olur; bu nedenle, kullanımdan önce hammadde 80-1°C fırında 1-2 saat kurutulabilir.

2. Enjeksiyon kalıplama makinesinin seçimi
PPO eriyiği için vidalı enjeksiyon kalıplama makinesi kullanılmalı, düz geçişli nozullar tercih edilmeli, açıklık 3-6 mm olmalıdır. Kalıbın ana akış kanalı daha geniş bir koniklikte olmalı veya malzeme çekme kancası kullanılmalı, yolluk kısa ve kalın olmalıdır.

3. Enjeksiyon sıcaklığı
PPO'nun enjeksiyon sıcaklığı 270-290°C'dir. PPO'nun kalıplama sıcaklığı 280-330°C, modifiye edilmiş PPO'nun kalıplama sıcaklığı ise 260-285°C'dir. PPO'nun erime sıcaklığı 270-290°C'dir.
PPO çok yüksek ısı direncine sahiptir, termal bozunma sıcaklığı 350 ℃'ye kadar ulaşır ve 300 ℃'nin altında belirgin bir termal bozulma olayı gözlenmez. Genellikle, namlu sıcaklığı 260-290 ℃ arasında kontrol edilir ve nozul sıcaklığı, namlu sıcaklığından yaklaşık 10 ℃ daha düşüktür.
PPO eriyiğinin yüksek viskozitesi nedeniyle, enjeksiyon kalıplama yapılırken daha yüksek bir kalıp sıcaklığı kullanılmalıdır. Genellikle kalıp sıcaklığı 100~150℃ arasında kontrol edilir. Kalıp sıcaklığı 100℃'nin altında olduğunda, ince duvarlı plastik parçalarda yetersiz dolum ve katman ayrılması kolayca meydana gelir; 150℃'nin üzerinde ise kabarcıklar, gümüş tel oluşumu, çarpılma ve diğer kusurlar kolayca ortaya çıkar.

4. Enjeksiyon basıncı
PPO eriyik viskozitesi nedeniyle, enjeksiyon kalıplamada yüksek basınç ve yüksek hızlı enjeksiyon uygundur; tutma basıncı ve soğutma süresi çok uzun olmamalıdır. Enjeksiyon basıncının artırılması, eriyiğin kalıbı doldurmasına yardımcı olur; genel olarak enjeksiyon basıncı 100-140 MPa, tutma basıncı ise 40-80 MPa aralığında kontrol edilir. Özel durumlara göre ayarlamalar yapılmalıdır.

5. Enjeksiyon hızı
Uzun akışlı ürünlere hızlı enjeksiyon yapılması gerekir, ancak bu durumda filmin yeterli havalandırmaya sahip olduğundan emin olunmalıdır.

II. PPO'nun karıştırılarak modifiye edilmesi

Polifenilen eterin performansı çok iyidir, ancak çözücü direnci zayıftır, ürünler gerilme çatlamasına eğilimlidir, çentik darbe dayanımı düşüktür, hammadde maliyeti yüksektir. En büyük dezavantajı ise erime viskozitesinin çok yüksek olması, akışkanlığının zayıf olması ve 300 ℃ veya daha yüksek bir yumuşama sıcaklığına sahip olması, ayrıca 330 ℃ yüksek sıcaklıkta işlenmesi ve kolayca bozulmasıdır; bu da işleme ve kalıplama zorluklarına ve çok yüksek enerji tüketimine yol açar. Bu dezavantajların üstesinden gelmek ve PPO'ya yeni özellikler kazandırmak için çeşitli şekillerde modifiye edilmiştir.

1. PPO ve PS karışımının modifikasyonu
PPO ve PS, iyi uyumluluğa sahip amorf polimerlerdir. PS ile karıştırılarak işleme maliyetleri düşürülebilir ve PPO'nun işlenebilirliği büyük ölçüde artırılabilir, ancak ısı direnci biraz azalır. Bu, polifenilen eter alaşımlarının ilk neslidir, bu nedenle PPO yaygın olarak kullanılmaktadır ve bu alaşım türünün performansını iyileştirmek için çeşitli geliştirmeler yapılmaktadır.

2. PPO ve PA karışımının modifikasyonu
İki malzemenin birleştirilmesi, PPO'nun işleme performansını ve çözücü direncini iyileştirmenin yanı sıra, PA'nın ısı direncini ve boyutsal kararlılığını da artırarak tamamlayıcı avantajlar sağlar. Bununla birlikte, ikisinin uyumluluğu çok zayıftır, tamamen uyumsuz bir sisteme aittir ve birlikte karıştırılan altının faz ayrışması ciddi boyutlardadır, bu da kırılgan bir alaşıma yol açar. Araştırmacılar, PPO/PA alaşımlarının kapasitansı, tokluğu ve mukavemeti konusunda birçok araştırma yapmış ve birçok araştırma sonucu elde ederek PPO/PA alaşımlarının yaygın olarak kullanılmasını sağlamıştır.

3. PPO ve PBT'nin karıştırılarak modifiye edilmesi
İki değerli malzemenin harmanlanması, PPO/PA alaşımının yüksek su emme sorununu etkili bir şekilde çözmektedir. PPO/PBT alaşımının tokluğu ve mukavemeti, PPO/PA harmanlanmış sisteme benzer şekilde, çeşitli kullanım alanlarının gereksinimlerini karşılayamamaktadır; bu nedenle onun da tokluğunun ve mukavemetinin artırılması gerekmektedir.

4. PPO ve PPS karıştırma modifikasyonu
Son yıllarda, bazı elektronik ve elektrikli bileşenlerin yüzey montaj işleminde, lehim kullanılarak yapılan buhar kaynağı ve VPS yöntemi yaygınlaşmaktadır; bu nedenle kullanılan reçinenin de 260 ℃'nin üzerindeki yüksek sıcaklıklara dayanması gerekmektedir. Oysa saf PPO'nun cam geçiş sıcaklığı sadece yaklaşık 210 ℃'dir ve bu kadar yüksek ısıya dayanıklılık gereksinimlerini karşılayamaz. Bu nedenle, yüksek ısıya dayanıklı PPO/PPS alaşımlarının geliştirilmesi gerekmektedir. Ancak her ikisi de işlem kapasitesinin artırılmasını gerektirmektedir.

5. PPO ve PTFE karışımının modifikasyonu
İki malzemenin birleşimiyle elde edilen bu ürün, hem PPO'nun ısıya dayanıklılığı, mekanik özellikleri, boyutsal kararlılığı hem de PTFE'nin aşınmaya dayanıklılığı, yağlama performansı, düşük su emme özelliği ve yüksek hassasiyetli ürün performansı gibi özellikleriyle, metal yapısal parçalara yakın fiziksel ve taşıma özelliklerine sahip kapsamlı performans gereksinimlerini karşılayabilir.

5. PPO ve SBS karışımının modifikasyonu
PPO ve SBS iyi bir uyumluluğa sahiptir; PPO/SBS alaşımı, düşük su emme, iyi tokluk, yüksek ısı sapma sıcaklığı ve yüksek boyutsal hassasiyet ile PPO'nun sapma ve darbe performansını iyileştirir ve başlıca elektrik endüstrisi, otomotiv endüstrisi ve diğer alanlarda kullanılır.

III. PPO'nun Uygulamaları

1. Elektrik ve elektronik
Elektrik ve elektronik endüstrisi, konektörlerin, bobin sarım makaralarının, mekanik bileşen koruyucularının, anahtarların ve rölelerin, ayarlama ekipmanlarının, büyük elektronik ekranların, değişken kapasitörlerin, pil aksesuarlarının, mikrofonların ve diğer bileşenlerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

2. Otomotiv endüstrisi
Gösterge paneli parçaları, pencere çerçeveleri, amortisörler, pompa filtreleri, radyatör ızgaraları, hoparlör ızgaraları, konsollar, sigorta kutuları, röle kutuları, konektörler, jant kapakları vb. için uygundur.

3. Ev aletleri
Televizyonlar, bilgisayarlar, kameralar, video kasetleri, teyp kaydediciler, klimalar, ısıtıcılar, pirinç pişiriciler ve diğer parçalar için kullanılır. Fotokopi makineleri, bilgisayar sistemleri, yazıcılar, faks makineleri ve diğer harici parçalar ve bileşenler için de kullanılır.

4. Endüstriyel makineler
Isıya dayanıklı parçalar, yalıtım parçaları, aşınmaya dayanıklı parçalar, iletim parçaları; yüksek sıcaklık dişlileri, fan kanatları, valfler ve diğer parçaların yapımında kullanılabilir; paslanmaz çeliğin yerini alabilir; ayrıca vidalar, bağlantı elemanları ve bağlantı parçaları da üretilebilir.