PES

日本三井化學公司(Mitsui Chemicals,Inc)配製了一系列以PES為主的工程塑膠。PES為聚醚(Polyethersulfone)的簡稱,是一種透明琥珀色的無定形樹脂。PES具有優良的耐熱性,優異的尺寸安定性,優良的耐燃性,以及良好的耐化學品性。另外,PES對急遽溫度變化顯現優良的可靠性,且在高溫長期使用亦有優良的可靠性。加工成型性優良以及優良的性質使PES有廣泛的應用。主要的應用領域有電氣電子零件,機械零件,汽車零件,航空零件以及醫療與食品用途等。

主要特色

耐熱性

PES的熱變形溫度約200-210℃,而連續使用溫度(UL溫度指數)可達180℃。因此,PES具有優良的耐熱性。溫度對PES及一些工程塑膠的曲折模數的影響如圖1所示。由圖1可看出純PES的曲折模數受溫度的影響不大,在高溫下,提高溫度僅使純PES的曲折模數微幅下降。因此,PES具有優異的高溫剛性。
曲折模數(×104 kg/cm2)

圖1.溫度對PES及一些工程塑膠的曲折模數的影響

加工成型性

PES的流動性相當優良,很容易地可利用一般的加工設備來加工成型。此外,PES的薄壁成型性亦屬優良。以射出成型機研究PES的薄壁流動性,在射壓為1500 kg/cm2,模溫為150℃下進行肉厚為1 mm的射出,一些PES與PEI的流動長度如圖2所示。很明顯的可看出PES的流動長度相當長,要較PEI為佳。
流動長度(mm)

尺寸安定性

PES的最突出特性之一為其優異的尺寸安定性。PES為無定形,在成型之後的收縮相對較小,因此有較佳的尺寸安定性。與其他工程塑膠如PBT,POM及PC等比較,PES的線膨脹係數比較低,如圖3所示。較低的線膨脹係數使PES成品的尺寸較不受溫度的影響,故有較佳的尺寸安定性。如圖3所示,玻璃纖維補強的PES SGN3030R顯現更小的線膨脹係數,而有更佳的尺寸安定性。如圖3所示,PES的線膨脹係數幾乎不受溫度的影響,在高達200℃下仍維持相當低的值。因此,PES在高溫下仍具有極佳的尺寸安定性。也就是說PES在廣泛溫度範圍間具有優異的尺寸安定性。線膨脹係數(×10-5/℃)

耐燃性

PES的結構為芳香族聚合體,且含有硫,因此PES本身就具有優良的阻燃性。對於純PES而言,厚度為1.5mm的試片可通過UL94V-0級的燃燒性,而厚度為0.4mm的試片還可以通過UL94V-2級。經玻璃纖維補強的PES,厚度為0.4 mm的試片即通過UL94 V-0級的燃燒性。另外,PES的極限氧氣指數(LOI)也相當高(≧38)。也就是說PES具有優異的耐燃性。

PES與其他工程塑膠的特性比較

PES與其他耐熱性工程塑膠的特性比較如表1所示。由表1可看出PES在各方面的特性相當均衡。

特性
PES
PEI
LCP
PPS
尺寸安定性
加工成型性
熔合強度
×
氣體釋出
×
透明性
×
×

○:優良    △:尚可     ×:不良

等級

PES的等級與特色用途

類  別
等  級
特   色   用   途
 

玻璃纖維補強級

SGN3030R
標準級+30%GF;射出成型用;離形性改良
SGN2020R
高流動級+20%GF;射出成型用;離形性改良
SGN2030R
高流動級+30%GF;射出成型用;離形性改良
SGP2020R
超高流動級+20%GF;射出成型用;離形性改良
導電級膠粒
FD-9083B
表面電阻係數為為107-11Ω;20%玻璃纖維補強
ESX-1
表面電阻係數為104-6Ω;20%碳纖維補強
耐磨級膠粒
SGF2030
低摩擦低磨耗級+20%GF;添加氟碳樹脂
SGF2040
低摩擦低磨耗級+30%GF;添加氟碳樹脂

物性表

性質
單位
測試方法ASTM
SGN2020R
SGN3030R
SGP2020R
SGF2030
物理性質
透光率 % D1003
折射率
比重 D792 1.51 1.60 1.51 1.57
吸水率 % D570 0.6 0.5
模收縮率MDTD % D696 0.2

0.6

0.2

0.6

0.3

0.6

0.3

0.6

機械性質
抗張強度 MPa D638 127 137 130 127
斷裂伸長率 % D638 3 3 3 3
抗張模數 MPa D638 6800 9800
曲折強度 MPa D790 167 190 179 181
Izod耐衝擊強度 J/m D256 60 90 80 90
曲折模數 MPa D790 6700 8800 7400 7400
Rockwell硬度 D785 M98 M98
熱性質
熱變形溫度
(1.82 Mpa)
D648 214 217 215 216
玻璃轉變溫度(Tg)
線膨脹係數 MD
TD
×10-5/℃ D696 2.65.6 1.65.6 2.45.5 1. 95.4
UL溫度指數 UL-746
其他性質
體積電阻係數 Ωcm D257 >1016 >1016 >1016 >1016
動摩擦係數 0.15-0.25
燃燒性1.5 mm
0.4mm
UL-94 V-0 V-0
極限氧氣指數
(1.6 mm)
D286 40 41

應用

電氣/電子零件

TCP盒(TCP cassette)
IC承載器(IC carrier)
IC承載插座
(IC carry socket)

 

塗料、其他


各種膠粒
烘烤用容器塗料

醫療、食品、自行車件

防蝕電極
機械幫浦 (gear pump)
純樹脂粉
牙科診療鏡
筷子
自行車保險絲
牙科鑽針

醫療、食品、自行車件

OA精密機械零件
OA軸承齒