Полифенилен сульфид (PPS) хуванцарыг хэрхэн хийх вэ болон түүний үйлдвэрлэлийн хэрэглээ
Полифенилен сульфид (PPS) нь халуунд тэсвэртэй, маш сайн хэмжээст тогтвортой байдал, химийн бодисын дээд зэргийн эсэргүүцэлтэй гэдгээрээ алдартай өндөр хүчин чадалтай инженерийн хуванцар юм. Олон салбарт PP, PE, тэр ч байтугай нейлон зэрэг түгээмэл хуванцарууд өндөр температур, түрэмгий химийн бодисуудад өртөх, эсвэл эд ангийн нарийвчлалын шаардлагыг хангах чадваргүй болсон үед PPS-ийг сонгодог. Энэхүү нийтлэлд PPS хуванцарыг үйлдвэрлэлийн аргаар хэрхэн үйлдвэрлэдэг (үйлдвэрлэлийн байгууламжаас гадуур аюултай үйл ажиллагааны дэлгэрэнгүй мэдээллийг оруулалгүйгээр) болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд янз бүрийн байдлаар ашигладаг талаар тоймлон харуулав.
1. Полифенилен сульфид (PPS) гэж юу вэ?
PPS нь хүхрийн (сульфид) атомуудаар холбогдсон фенил (фенилен) цагирагуудаас бүрдсэн хагас талст үнэрт полимер юм. Энэ бүтэц нь PPS-д гол шинж чанаруудыг нь өгдөг:
– Дулаан тэсвэрлэлт: өндөр температурт удаан хугацаанд ажиллах чадвартай.
– Химийн эсэргүүцэл: олон уусгагч, хүчил болон суурийн эсрэг тогтвортой.
– Байгалийн галд тэсвэртэй: ерөнхийдөө төрөлхийн галд тэсвэртэй шинж чанартай.
– Хэмжээст тогтвортой: дулаан болон механик ачаалалд өртөх үед хэмжээ нь бага зэрэг өөрчлөгддөг.
– Шилэн арматурт тохиромжтой: бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд ихэвчлэн шилэн эслэг эсвэл нүүрстөрөгчийн эслэг ашиглан нийлмэл материалаар хийдэг.
Эдгээр шинж чанаруудын ачаар PPS нь өндөр гүйцэтгэл шаарддаг эд ангиудад, ялангуяа автомашин, электроник, газрын тос, байгалийн хий, химийн үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжид өргөн хэрэглэгддэг.
2. PPS хуванцарыг хэрхэн хийх талаарх тойм (үйлдвэрлэлийн процесс)
PPS-ийг анхилуун үнэрт мономер болон хүхрийн эх үүсвэрийг оролцуулан полимержих процессоор хийж, дараа нь цэвэршүүлж, хатааж, цаашдын боловсруулалтад (жишээлбэл, шахах хэвэнд) бэлэн давирхайн үрэл болгон хэлбэржүүлдэг. Дараах үе шатуудын тоймыг энд оруулав.
А. Түүхий эдийг сонгох болон урвалын зарчмууд
Аж үйлдвэрийн хувьд PPS-ийг ерөнхийдөө сульфидын холбоо бүхий ароматик полимер гинж үүсгэдэг полимержих урвалаар үйлдвэрлэдэг. Өргөн тархсан нэг арга нь дараахь зүйлийг багтаасан полимержих үйл явц юм.
– Галогенжүүлсэн үнэрт нэгдлүүд (жишээлбэл, зарим дихлорбензол), болон
– Органик бус сульфидын эх үүсвэрүүд (жишээ нь натрийн сульфид).
Урвалыг тодорхой туйлын апротик уусгагч болон хяналттай температур/даралтын нөхцөлд явуулдаг. Үндсэн зорилго нь механик шинж чанар болон боловсруулах чадварын үзүүлэлтүүдийг хангахын тулд зохих молекул жинтэй PPS гинж үүсгэх явдал юм.
Чухал тэмдэглэл: Хэдийгээр энэ нь "үндсэн хими" мэт сонсогдож байгаа ч PPS процесс нь өндөр эрсдэлтэй химийн процесс бөгөөд зэврэлт/хортой материал, үйлдвэрлэлийн бус хэмжээнд ашиглахад аюултай урвалын нөхцөлийг хамардаг. Тиймээс энэхүү тайлбарыг практик гарын авлага болгон бус, харин ойлголт болон үйлдвэрийн процессын урсгалын түвшинд танилцуулж байна.
B. Полимержих үе шат (Реакторын үе шат)
1. Реакторыг дүүргэх ба идэвхгүйжүүлэх
Аж үйлдвэрийн реакторууд нь ихэвчлэн хутгах, халаах, хөргөх, даралтыг хянах системээр тоноглогдсон байдаг. Хүсээгүй сөрөг урвалын эрсдэлийг бууруулахын тулд инертизацийг (жишээлбэл, азотоор) хийдэг.
2. PPS гинжин хэлхээний үүслийн урвал
Түүхий эдийг тодорхой харьцааны дагуу нэмнэ. Үйл явцын нөхцөлд урвал явагдаж, полимер гинж үүсч эхэлдэг. Температур, урвалын хугацаа, концентраци зэрэг параметрүүд чухал ач холбогдолтой:
– PPS-ийн молекул жин,
– Молекул жингийн тархалт, ба
– Эцсийн шинж чанарт нөлөөлдөг салбарлах/бүтцийн зэрэг.
3. Зуурамтгай чанар болон полимержилтийн түвшинг хянах
Хэт бага молекул жинтэй PPS нь хэврэг байх хандлагатай байдаг бол хэт өндөр молекул жинтэй PPS нь хайлуулах боловсруулалтыг хүндрүүлдэг. Тиймээс үйлдвэрлэгчид давирхайн үйлдвэрлэлийг багц хооронд тогтвортой байлгахын тулд урвалын төгсгөлийн цэгийг хянадаг.
C. Ялгах, угаах, саармагжуулах
Урвал дууссаны дараа хольц нь PPS, органик бус дайвар бүтээгдэхүүний давс, үлдэгдэл уусгагч/урвалжлагчийг агуулдаг. Дараагийн алхмуудад ихэвчлэн дараахь зүйлс орно.
– Шингэн фазаас PPS гаргаж авахын тулд хатуу бодисыг шүүх/ялгах.
– Давсны үлдэгдэл болон бохирдлыг багасгахын тулд давтан угаах.
– Урвалд орох чадварыг нь бууруулах шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүд байгаа бол саармагжуулах.
– Өртөг болон байгаль орчны үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд нэрэх/дахин боловсруулах замаар уусгагчийг нөхөн сэргээх.
Бохирдуулагч нь дулааны тогтвортой байдлыг бууруулж, машин механизмын зэврэлтийг нэмэгдүүлж, эсвэл цахилгаан шинж чанарыг алдагдуулж болзошгүй тул цэвэршүүлэх үе шат нь маш чухал юм.
D. Хатаах ба давирхай үүсгэх (үрэлдэх)
Дараа нь цэвэрлэсэн PPS:
1. Үлдсэн уусгагч/усны агууламжийг багасгахын тулд хатаасан.
2. Шаардлагатай бол нэгдлүүдийг нэмж, шинж чанарыг нь тохируулахын тулд нэмэлтүүдийг холино.
– Бат бөх, хөшүүн байдлыг нэмэгдүүлэх зориулалттай шилэн эслэг (GF),
– Үрэлтийг багасгахын тулд PTFE эсвэл хатуу тослох материал,
– Дулааны тогтворжуулагч, пигмент эсвэл эрдэс дүүргэгч.
3. Үйлдвэрийн стандартын давирхайн мөхлөгт шахаж, үрэлжүүлнэ.
Эдгээр үрэлийг дараа нь шахах хэв, шахах хэв эсвэл шахалтын хэвний аргаар эцсийн бүтээгдэхүүн болгон боловсруулахын тулд эд анги үйлдвэрлэгчдэд нийлүүлдэг.
3. PPS бүтээгдэхүүн үүсгэх үйл явц (Давирхайг дуусгасны дараа)
PPS нь үрэл хэлбэрээр худалдаанд гарсны дараа эд анги үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн дараахь зүйлийг ашигладаг.
– Тарилгын хэв: нарийн эд ангиудад (орон сууц, холбогч, хавхлагын эд ангиуд) хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг.
– Шахмал: тодорхой хэлбэрийн профиль, тусгай хальс/хуудас эсвэл тасралтгүй эд ангиудын хувьд.
– Шахалтын хэв: ялангуяа тодорхой арматур эсвэл тусгай хэлбэртэй эд ангиудад.
– Боловсруулалт: PPS-ийг хэвлэсний дараа боловсруулж болно (гэхдээ энэ нь бусад хуванцарт илүү түгээмэл байдаг), ялангуяа тодорхой зэрэглэлийн эсвэл нийлмэл материалд.
PPS нь ердийн хуванцартай харьцуулахад харьцангуй өндөр боловсруулалтын температуртай тул машин болон хэвийг эдгээр нөхцлийг тэсвэрлэх, тогтвортой талсжилтыг хадгалахаар зохион бүтээсэн байх ёстой.
4. Аж үйлдвэрийн хэрэглээнд PPS-ийн хэрэглээ
PPS-ийн давуу талууд нь үүнийг дараах салбаруудад онцгой болгодог.
А. Автомашины үйлдвэрлэл
Орчин үеийн автомашинууд хөнгөн хэрнээ халуунд болон химийн бодист тэсвэртэй материал шаарддаг:
– Түлшний системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд: түлш болон түүний нэмэлтүүдтэй харьцдаг эд ангиуд.
– Капотны доорх эд ангиуд (хөдөлгүүрийн тасалгаа): учир нь тэдгээр нь халуунд тэсвэртэй, тогтвортой байдаг.
– Мэдрэгчийн гэр болон холбогч: PPS нь хэмжээст тогтвортой бөгөөд битүүмжлэл болон нарийвчлалд чухал үүрэгтэй.
PPS нь тээврийн хэрэгслийн жинг бууруулахад тусалдаг, эрчим хүчний хэмнэлтийг дэмждэг бөгөөд хэт халуун/хүйтэн мөчлөгийг тэсвэрлэх чадвартай хэвээр байна.
B. Электроник ба цахилгаан
PPS нь дараах зорилгоор алдартай:
– Тогтвортой, халуунд тэсвэртэй гагнуурын шинж чанартай тул цахилгаан холбогч болон тусгаарлагч эд ангиуд.
– Халуун орчинд унтраалга, реле болон ороомгийн эд ангиуд.
– Нэмэлт нэмэлт бодис ихгүйгээр галд тэсвэртэй байдал шаарддаг хэрэглээ.
Нарийвчлалтай холбогч дээрх "зүүний тэгш байдлыг" хадгалахын тулд PPS-ийн хэмжээсийн тогтвортой байдал чухал юм.
C. Химийн болон боловсруулах үйлдвэр
PPS нь дараахь зүйлд өргөн хэрэглэгддэг.
– Шахуургын болон хавхлагын эд ангиуд (импеллер, зарим бүрхүүл, суудал) нь химийн зэврэлтэнд тэсвэртэй тул.
– Уусгагч болон түрэмгий химийн бодисуудад өртдөг процессын тоног төхөөрөмжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд.
– Химийн болон температурын эсэргүүцэл шаардлагатай үед уутны шүүлтүүр / медиа шүүлтүүр (зарим хэрэглээнд).
Бусад хуванцаруудтай харьцуулахад PPS нь химийн эсэргүүцэл болон өндөр температурт ажиллах чадварын хүчтэй хослолыг санал болгож чадна.
D. Газрын тос, байгалийн хий, эрчим хүч
Газрын тос, хийн орчинд ихэвчлэн идэмхий шингэн, өндөр температур, механик ачаалал ордог.
– Багажны эд ангиуд болон мэдрэгчийн гэр,
– Тохиромжтой нөхцөлд битүүмжлэх зарим эд ангиуд,
– Химийн бодист тэсвэртэй насос/хавхлагын эд ангиуд.
Эрчим хүч болон цахилгаан үйлдвэрлэх салбарт PPS-ийг тогтвортой байдал болон халуунд тэсвэртэй байдал шаарддаг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд ихэвчлэн сонгодог.
E. Ерөнхий үйлдвэрлэлийн хэрэглээ: Холхивч, араа болон үрэлтийн эд ангиуд
Зарим төрлийн PPS-д (ихэвчлэн дүүргэгч/хатуу тослох материалаар нийлдэг) PPS-ийг дараах зорилгоор ашиглаж болно:
– Бутлуур/холхивч,
– Хэмжээст тогтвортой байдал шаарддаг араа,
– Элэгдэлд тэсвэртэй, үрэлтийн бага коэффициент шаарддаг гулсах эд ангиуд.
Гэсэн хэдий ч PPS-ийн трибологийн шинж чанарт нэгдлийн найрлага ихээхэн нөлөөлж болох тул зэрэг сонгох нь чухал юм.
5. PPS ашиглахын давуу болон бэрхшээлүүд
Үндсэн давуу талууд
- Өндөр температурын гүйцэтгэл болон галд тэсвэртэй байдал
- Өргөн хүрээний химийн эсэргүүцэл
- Өндөр хэмжээст тогтвортой байдал
– Шилэн/нүүрстөрөгчийн шилэн композит материалд тохиромжтой
Анхаарах ёстой бэрхшээлүүд
- Ердийн хуванцартай харьцуулахад өндөр өртөгтэй
– Боловсруулалт нь температурын зохих хяналт болон хэвний дизайн шаарддаг.
– Зарим зэрэглэл нь цохилтын бат бөх чанарт зориулагдаагүй бол илүү хэврэг байж болно.
– Нэмэлт/бэхжүүлэгчийн сонголтыг хэрэгцээнд тохируулан өөрчлөх ёстой (жишээ нь цахилгаан ба механик ба үрэлтийн)
Дүгнэлт
Полифенилен сульфид (PPS) нь үйлдвэрлэлийн байгууламжид хүхэр агуулсан ароматик нэгдлүүдийг полимержүүлж, дараа нь цэвэршүүлж, хатааж, үрлэнжүүлснээр гаргаж авсан өндөр хүчин чадалтай инженерийн хуванцар юм. Давирхайжуулсны дараа PPS-ийг шахах хэв эсвэл бусад аргаар халуунд тэсвэртэй, химийн бодист тэсвэртэй, хэмжээст тогтвортой, нарийн хэрэглээнд тохиромжтой үйлдвэрлэлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болгон хэвлэж болно. Өвөрмөц шинж чанарын хослолын ачаар PPS-ийг автомашин, электроник, химийн процессын тоног төхөөрөмж, газрын тос, хий, араа, бутлуур зэрэг зарим механик бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд өргөн ашигладаг.
Хэрэв та хүсвэл би энэ нийтлэлийг таны тодорхой хэрэгцээнд тохируулан өөрчилж болно - жишээлбэл, илүү техникийн хувилбар (PPS зэрэглэлийн төрөл, GF/CF арматур, эсвэл ерөнхий боловсруулалтын параметрүүдийг хэлэлцэх) эсвэл техникийн бус уншигчдад зориулсан илүү ерөнхий хувилбар.
