پلی سولفون یک پلاستیک مهندسی با مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر خزش خوب و استحکام مکانیکی عالی است. می توان آن را در انواع غشاهای جداسازی با کارایی بالا تهیه کرد و در زمینه های مختلف مانند سلول های سوختی، نمک زدایی آب دریا، تصفیه آلی و معدنی و غیره استفاده کرد.
پلی سولفون (PSU) یک پلاستیک مقاوم و با عملکرد بالا است که به خاطر تواناییاش در تحمل گرما، مقاومت در برابر شیمیاییها و نگهداری از قوتش تحت فشار شناخته میشود. این مواد معمولا برای کارهای سختی که در آنها پلاستیکهای معمولی یا حتی فلزات ممکن است شکست بخورند، استفاده میشوند. دلایل کاربرد آن عبارتند از:
مقاومت در برابر گرما : به طور مداوم در دمای ۱۶۰–۱۸۰ درجه سانتیگراد (گرمتر از آب جوش) کار میکند و میتواند به مدت کوتاهی دمای بیش از ۲۰۰ درجه را تحمل کند.
مقاومت در برابر مواد شیمیایی : هنگامی که به اسیدها، روغنها، الکل یا عوامل تمیزکاری سخت معرض قرار میگیرد، تجزیه نمیشود.
سبک و قوی : مثل برخی فلزات قوی است اما بسیار سبکتر، مناسب برای کاهش وزن در ماشینها یا هواپیماها.
ایمن برای استفاده پزشکی : اجازه شده برای ابزارها که نیاز به تکرار استریل سازی (مانند تجهیزات جراحی) و مخاطبت مستقیم با غذا دارند.
ابزارهای پزشکی : ابزارهای جراحی قابل بازیافت، ماشینهای دیالیز و ظرفهایی که در برابر استریل سازی با بخار مقاوم هستند.
الکترونیک : قطعات عایق برای مدارها، حسگرهای موتورهای خودرو و مولفههای LED مقاوم به گرما.
قطعات خودرو : لولههای سوخت، جعبههای باتری و قطعات نزدیک موتورهای گرم.
فیلتر آب : ممبرانهای برای پاک کردن آب دریا یا فاضلاب صنعتی.
فضا و هوافضا : قطعات سبک کابین و مولفههای ماهوارهها.
انرژی تکنولوژی : اجزای بحرانی در سلولهای سوخت هیدروژن و لولهها.
نوع واکنش
واکنش پلی کاندناسیون : از بیسفناول A و 4,4'-دیکلرودیفنیل سلفون به عنوان مونومرها استفاده میکند، گروههای سلفون را از طریق جایگزینی نوکلئوفیلی تشکیل میدهد و HCl به عنوان محصول جانبی تولید میشود.
سیستم محلولکننده با نقطه جوش بالا : محلولکنندههای قطبی مانند DMAC یا NMP واکنشهای همگن را تضمین میکنند و زنجیرههای پلیمر را حل میکنند.
کنترلهای فرآیندی بحرانی
محافظت با گاز خامل : محیط نیتروژن جلوگیری از اکسیداسیون را تأمین میکند و منظم بودن زنجیرههای مولکولی را تضمین میکند.
دمای بهینه و زمان : واکنش در دمای 150 تا 200 درجه سلیسیوس برای 4 تا 12 ساعت به منظور کنترل دقیق جرم مولکولی و توزیع آن.
مدیریت محصولات جانبی : حذف یا خنثی کردن HCl را به صورت فوری انجام دهید تا از خوردگی تجهیزات جلوگیری و کارایی واکنش را افزایش دهید.
کارایی زیستمحیطی و هزینهای
بازیافت محلول کننده : DMAC/NMP میتواند مجدداً استفاده شود، که هزینهها را کاهش میدهد و اثرات زیستمحیطی را کم میکند.
درمان زباله : HCl با قلیایی خنثی شده، زبالههای آلی به وسیله تقطیر پردازش میشوند، هماهنگ با استانداردهای تولید سبز.
ویژگیهای گرمایی برجسته
دماهای بالا تر از حالت شیشهای (Tg ≈ 185°C) : دمای خدماتی بلندمدت تا 160–180°C؛ مقاومت کوتاهمدت بالای 200°C.
ضریب کم گسترش حرارتی : پایداری ابعادی عالی برای مولفههای دقیق.
مقاومت شیمیایی برجسته
مقاومت در برابر اسیدها، قلیا و محلولکنندهها : ثابت در اسیدهای قوی (مانند اسید سولفوریک)، قلیا (مانند NaOH) و الکلها.
مقاومت در برابر هیدرولیز : مناسب برای محیطهای بخار با دمای بالا/فشار زیاد (برای مثال، استریلیزاسیون پزشکی).
عملکرد مکانیکی برتر
قوی و سختی بالا : مقاومت کششی ≥70 MPa, مقاومت انعطافی ≥100 MPa, مشابه با برخی فلزات.
مقاومت برابر کشیدگی : تغییر شکل کم تحت بار بلندمدت، ایدهآل برای قطعات سازهای.
ویژگیهای عملکردی
شفافیت : قابلیت عبور نور بالا (مشابه پی سی)، مناسب برای دستگاههای پزشکی شفاف یا مولفههای نوری.
عایق الکتریکی : استحکام الکتریکی بالا برای مولفههای الکترونیکی فرکانس بالا.
جنبه | مزایا |
---|---|
فرآیند | ① محلولهای قابل بازیافت که هزینهها و تأثیرات زیست محیطی را کاهش میدهد؛ ② جرم مولکولی قابل کنترل که عملکرد ثابت را تضمین میکند; طراحی تجهیزات مقاوم به خوردگی طول عمر را افزایش میدهد. |
عملکرد | ترکیب مقاومت در برابر گرما/شیمی، جایگزین فلزات/سرامیکها؛ نسبت قوی به وزن بالا برای طراحی سبک وزن؛ سازگاری زیستی (گواهینامههای پزشکی). |
کاربردها | چند منظوره (پزشکی، الکترونیک، خودرو، پردازش آب); ② پردازش انعطافپذیر (میکنگ تزریق، استخراج، چاپ سه بعدی); ③ طول عمر بالا هزینههای نگهداری و تعمیرات را کاهش میدهد. |
مقایسه با پلیکاربناط (PC) :
مقاومت حرارتی بیشتر (Tg PC ≈ 150°C) و مقاومت شیمیایی قویتر.
نسبت به پلی اتر اتر کتون (PEEK) :
هزینه و دمای پردازش کمتر (PEEK نیاز به بیش از 380 درجه سانتیگراد دارد)، مناسب برای تولید انبوه.
نسبت به پلی فنیلن سولفید (PPS) :
شفافیت و مقاومت مکانیکی بهتر، کمتر به شکستگی میل دارد.
پلی سولفون تعادل بهینهای از ویژگیها دست میآورد مقاومت در برابر درجه حرارت بالا , قوهٔ مکانیکی ، و پایداری شیمیایی از طریق فرآیند پلیکاندنسیون دقیق خود و طراحی مولکولی پیشرفته ، آن را به یک پلاستیک مهندسی عملکرد بالا رهبر تبدیل میکند. تولید دوستانه به محیط زیست آن، ویژگیهای مختلف و کاربرد گسترده آن در استریلیزاسیون پزشکی، عایق الکترونیکی و اجزای خودرو، نقش نام جایگزین خود را در توسعه مواد پیشرفته تأیید میکند.