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La scienza e la forza del PPS: un'analisi approfondita del polifenilene solfuro 2025-07-21


Introduzione
Il polifenilene solfuro (PPS) è un materiale termoplastico semicristallino polimero ingegneristico composto da anelli benzenici alternati e atomi di zolfo nella sua struttura molecolare, con la formula strutturale -[Ph-S]n- (Ph rappresenta un anello fenilico). Questa combinazione unica di rigidità e stabilità ha fatto guadagnare alla PPS il soprannome di “ Oro di plastica .”


PPS rinforzato con fibra di vetro lunga



Quattro proprietà fondamentali del PPS
1. Resistenza alle alte temperature
Temperatura di deflessione del calore (HDT):

≥260°C (non rinforzato), con una temperatura di utilizzo continuo fino a 220°C.

Resistenza all'invecchiamento termico:

Mantiene l'80% o più della sua resistenza meccanica anche dopo 1.000 ore di esposizione a 200°C.


2. Stabilità chimica
Resistenza alla corrosione:

Il PPS resiste ad acidi, basi e solventi organici (ad esempio benzina, etanolo). Si corrode solo lentamente in ambienti fortemente ossidanti come l'acido solforico o nitrico concentrato.

Resistenza all'idrolisi:

Il PPS mostra un'eccellente stabilità in ambienti con vapore ad alta temperatura e alta pressione, il che lo rende ideale per condizioni estreme quali applicazioni in acque profonde o ambienti industriali chimicamente aggressivi.


3. Prestazioni meccaniche
Elevata rigidità:

Il PPS puro ha un modulo di flessione di circa 3,8 GPa. Se rinforzato con fibra di vetro (ad esempio, PPS GF40), può raggiungere 12-15 GPa, paragonabile a quello delle leghe di alluminio.

Resistenza all'usura:

Grazie al suo basso coefficiente di attrito (0,02-0,03), il PPS prolunga significativamente la durata di vita dei componenti mobili come ingranaggi e cuscinetti, di oltre il 30%.


4. Resistenza alla fiamma e proprietà elettriche
Valutazione della fiamma:

UL94 V-0 con uno spessore di 1,5 mm, senza bisogno di ritardanti di fiamma aggiuntivi.

Rigidità dielettrica:

18–22 kV/mm, il che lo rende un eccellente isolante per componenti elettronici ad alta frequenza.



Indicazioni di modifica e tecniche di elaborazione
Tecnologie di modifica

Modifica Additivi chiave Miglioramenti delle prestazioni
Applicazioni tipiche
Grado rinforzato
Fibra di vetro o fibra di carbonio

Resistenza agli urti migliorata,

modulo di flessione aumentato

Parti strutturali automobilistiche,

alloggiamenti elettronici

Grado resistente all'usura
PTFE / Grafite
Coefficiente di attrito ridotto (0,01–0,02)

Cuscinetti,

componenti di tenuta

Grado conduttivo
Fibra di carbonio / polvere di metallo
Resistività superficiale inferiore (10³–10⁶ Ω)
Componenti elettronici antistatici
Grado resistente agli agenti chimici
Particelle nanoceramiche
Maggiore resistenza agli acidi e agli alcali forti
Rivestimenti per reattori chimici


Tecniche di elaborazione
Stampaggio a iniezione: Richiede stampi ad alta temperatura con controllo preciso della temperatura tra 130 e 160 °C. La temperatura di lavorazione varia da 300 a 330 °C. Adatto per parti complesse e precise come connettori e ingranaggi.

Stampaggio per estrusione: Utilizzato per la produzione di film e tubi. È necessario controllare il flusso del fuso per evitare un'eccessiva cristallizzazione.

Sinterizzazione: Per i componenti con pareti molto spesse, la pressatura viene eseguita ad alte temperature per aumentarne la densità.



Ampie applicazioni del PPS in vari campi
1. Elettronica ed industria elettrica
Imballaggio dei semiconduttori:

Grazie all'elevata resistenza al calore (>260°C), il PPS garantisce un'eccellente protezione dei chip dai danni causati dallo stress termico della saldatura, come avviene negli alloggiamenti delle CPU.

Connettori ad alta frequenza:

Grazie al basso assorbimento di umidità (<0,05%), il PPS garantisce stabilità del segnale anche in ambienti umidi, rendendolo ideale per l'uso in stazioni base 5G e smartphone.


2. Industria automobilistica
Componenti del motore:

Il PPS resiste a temperature elevate fino a 220 °C ed è adatto per l'uso in alloggiamenti di turbocompressori, iniettori di carburante e altri segmenti. Può sostituire i metalli e ridurre il peso dei componenti fino al 40%.

Tendenza all'elettrificazione:

Grazie alle sue intrinseche proprietà ignifughe in condizioni di alta tensione, il PPS è applicabile negli isolatori delle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici, nei supporti dei moduli batteria e in altri componenti che richiedono un'elevata resistenza alla fiamma.


3. Aerospaziale
Componenti strutturali leggeri:

Il PPS ha una densità di 1,34 g/cm³, che offre una riduzione del peso fino al 50% rispetto alle leghe di alluminio standard. È adatto per applicazioni leggere come staffe interne per aeromobili e radome per satelliti.

Resistenza alle radiazioni:

Grazie alla sua capacità di resistere ai raggi cosmici e alle estreme variazioni di temperatura, il PPS può essere utilizzato come materiale di substrato per i circuiti stampati delle navicelle spaziali.


4. Protezione ambientale e industria chimica
Tubazioni resistenti alla corrosione:

Nelle condotte chimiche che trasportano acido cloridrico concentrato e solventi organici, i tubi in PPS offrono una durata doppia rispetto a quella dell'acciaio inossidabile.



Per maggiori informazioni sui materiali rinforzati con fibra di vetro lunga e fibra di carbonio lunga in PPS, contattate i nostri esperti tecnici. Ci impegniamo a fornire supporto professionale e soluzioni di materiali personalizzati per soddisfare le esigenze specifiche della vostra applicazione.





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