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成型產品實圖

二.PSU 用途及優點以及加工參數

PSU是琥珀色透明固體材料，其密度為1.25～1.35 g/cm3。聚砜是一種優良的工程材料，具有高模量、高強度、高硬度、低蠕變、耐
熱、耐寒、耐老化等特點，脆化溫度為-101℃，在1.82MPa下熱變形溫度為175℃左右。實際考核在150℃下使用2年性能無顯著變化。

作為電氣材料，PSU使用溫度范圍、頻率范圍都很寬，介電強度高、相對介電常數穩定，介電損耗小，適于制作印刷電路板、片狀
電容器、接插件、線圈骨架、接觸器等電子電氣產品零部件。 PSU具有良好的自熄性，其純樹脂的氧指數在30以上，按UL標準測得
的阻燃性可達到UL94的V-0級。PSU的Tg大約為190℃，熔融加工溫度通常在300℃以上，Td大于420℃，加工溫度范圍較寬。應該
注意的是，由于PSU在注塑時易產生內應力，因此宜采用較高的模具溫度。通常控制模具PSU的吸濕率比較高，因此在成型前必須對
物料嚴格干燥，使其含水量小于0.1％；具體干燥工藝條件為：溫度135～165℃，時間5～24h。

工藝特性
①PSU是非結晶型聚合物，無明顯熔點，Tg為190℃，成型溫度在280℃以上。制品呈透明性。

②PSU的成型特點與PC相似。熔體的流動特性接近牛頓流體、聚合物熔體粘度對溫度較為敏感。當熔體溫度超過330℃時，每提高
30℃，熔體粘度可下降50％。

③盡管PSU的熔體粘度對溫度敏感，其粘度仍然很高，成型過程中流動性較差；另外，熔體的冷卻速度較快，分子鏈又呈剛性，因此 成型中所產生的內應力難以消除。

④顯然，PSU的分子結構中無親水基團，吸水性較小，平衡吸水性為0.6％，但在成型過程中，微量水分的存在，會因高溫及強機械
力作用導致熔體降解。因此，在注塑之前，必須進行干燥。

⑤過高的注射速率會使PSU熔體出現熔體破裂，限制了充模速率，造成充模困難。

注塑的要求
一般選擇螺桿式注塑機，要求如下：
①加工PSU時，通常選用的螺桿形式為單頭、全螺紋、等距、低壓縮比，其長徑比在14～20之間；

②由于PSU的熔體粘度較高，為減輕螺桿轉動的負荷，要求注塑機又有低擋調速裝置，可在15～45r/min之間進行無級調速；

③為適應PSU成型加工的要求，對料筒溫度的控制裝置應具有在較高溫度區域內自由選樣調節，并有穩定的工作性能，溫度上限要求
在400℃左右；

④應選用配有加熱控溫裝置的延伸式噴嘴。噴嘴的孔徑大于5mm，由于熔體粘度大，不會產生流延。

對于PSU制品和模具設計時要注意幾點：
①PSU熔體的流動性差，熔體流動長度與壁厚之比僅為80左右，因此，PSU制品壁厚不得小于1.5mm，大多在2mm以上。PSU制品
對缺口較為敏感，因此，在直角或銳角處應采用圓弧過渡。 PSU的成型收縮率比較穩定，為0.4％～0.8％，熔體流動方向與垂直方向
上的收縮基本一致。脫模斜度應該取50：1。為了得到表觀光潔明亮的制品，要求模具型腔的表面粗糙度為Ra 0.4以上。為了有利于
熔體流動，要求模具的主流道短而粗，其直徑至少為制品厚度的1/2以上，并具有3°～5°的斜度，分流道截面*采用圓弧形或梯形
，避免彎道的存在。

②澆口的形式可隨制品而定。但尺寸應盡可能地大，澆口的平直部分應盡可能地短，其長度可控制在0.5～1.0mm之間。進料口的位
置應設置在厚壁處。

③在主流道末端設置足夠的冷料穴。由于PSU制品特別是薄壁制品在成型中需要較高注射壓力和較快的注射速率，為使模膠內的空氣
得以及時排出，要設置良好的排氣孔或槽。這些排氣孔或槽的深度應控制在0.08mm以下。

④模具溫度的設置溫度的設置應有利改善PSU熔體充膜時的流動性。模具溫度可高達140℃以上(至少在120℃以上)。

注塑工藝參數

①料筒溫度提高料筒溫度有利于降低熔體的粘度，但過高的料筒溫度不僅使諸多性能(如沖擊強度)下降，而且使塑料變色分解。通常
PSU熔體在400℃左右分解，但在實際注塑中，料筒溫度達320℃以上就出現分解。當溫度越過360℃時，分解明顯。 PSU熔體溫度
與料筒溫度之間有較大的差別：當料筒溫應為329℃、357℃、371℃與385℃時、對應的熔體溫度為371℃、390℃、404℃與
413℃。影響PSU料筒溫度設定的因素很多，但主要因素是熔體粘度與制品壁厚。當壁厚在5mm以下時，料筒溫度可以取得高一些，
可達到300℃以上，有些級別的PSU塑料可達到320℃以上，特殊級別的PSU塑料可達到350℃以上。當制品壁厚在5mm以上時，溫
度可控制在280～300℃之間。

②注射壓力盡管PSU熔體粘度對剪切速率敏感，但由于PSU熔體的流功性較差，必須采用較高的注射壓力。較高的注射壓力可使制品
的密度增加，成型收縮率降低，但對模具提出了較高的要求。一般選擇在100 MPa以上，有時也可達140 MPa。

③注射速率通常，注射速率的提高有利于熔體的充模。但對PSU來說，由于冷卻速率較快，如果注射速率控制不當，也會引起熔體破
裂現象。因此，除品厚度在2mm左右，物料充模有困難需較高的充模速率外，一般采用小、低注射速率為宜。

④螺桿轉速 由于PSU的熔體粘度較高，因此，要求螺桿轉速略低為好，一般在15～45 r/min 為宜。

⑤模具溫度由于PSU的Tg高達190℃，因此可采用較高的模具溫度但*不超過160℃。模具溫度的選擇常以制品的厚薄而異。制品
壁厚在2～5mm時，模具溫度可控制在10～120℃之間。當壁厚超過5mm或2mm以下時，模具溫度可高達140～150℃。

⑥成型周期 PSU在正常的加工溫度下的熱穩定性較好。在320℃下可以在料筒停留較長的時間，因此，成型周期的設置僅從生產效率
角度考慮。

注意事項

①PSU的成型溫度較高，為此，要求在注塑前必須將料筒內清潔干凈。

②PSU制品不宜含金屬嵌件。由于熱膨脹系數的差異，在嵌件周圍容易產生應力集中問題，因此。盡量少用嵌件，或在成型時對嵌件
進行預熱。一般預熱到200℃。

③PSU是無定形聚合物，制品呈透明。所以，在成型時應盡量少用或不用脫模劑，

④制品的后處理由于PSU分子鏈的剛性較大，因此，制品的內應力較大，對其進行退火處理很有必要。熱處理的—般原則：在熱風循
環風箱內，在其Tg以下10～20℃，時間為2～4h。

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