Polisulfon merupakan plastik rekayasa dengan ketahanan suhu tinggi, ketahanan mulur yang baik, dan kekuatan mekanis yang sangat baik. Polisulfon dapat disiapkan menjadi berbagai membran pemisah berkinerja tinggi dan diaplikasikan di berbagai bidang, seperti sel bahan bakar, desalinasi air laut, pemurnian organik dan anorganik, dll.
Polysulfone (PSU) adalah plastik yang tangguh dan berkinerja tinggi, dikenal karena kemampuannya menahan panas, tahan terhadap bahan kimia, dan tetap kuat di bawah tekanan. Ini adalah material pilihan untuk pekerjaan berat di mana plastik atau bahkan logam biasa mungkin gagal. Berikut alasan mengapa material ini sangat berguna:
Ketahanan panas : Dapat bekerja terus-menerus pada suhu 160–180°C (lebih panas dari air mendidih) dan bisa menangani suhu lebih dari 200°C dalam waktu singkat.
Resistensi kimia : Tidak akan rusak ketika terpapar asam, minyak, alkohol, atau bahan pembersih keras.
Ringan & Kuat : Se kuat beberapa logam tetapi jauh lebih ringan, sempurna untuk mengurangi bobot pada mobil atau pesawat.
Aman untuk Penggunaan Medis : Disetujui untuk alat yang membutuhkan sterilisasi berulang (seperti peralatan bedah) dan kontak langsung dengan makanan.
Alat Medis : Alat bedah yang dapat digunakan kembali, mesin dialisis, dan wadah yang tahan terhadap sterilisasi uap.
Elektronik : Bagian penyekat panas untuk sirkuit, sensor di mesin mobil, dan komponen LED tahan panas.
Suku Cadang Mobil : Saluran bahan bakar, kotak baterai, dan bagian dekat mesin panas.
Filter Air : Membran untuk membersihkan air laut atau limbah industri.
Penerbangan : Bagian kabin yang ringan dan komponen untuk satelit.
Teknologi Energi : Bagian kritis dalam sel bahan bakar hidrogen dan pipa.
Tipe Reaksi
Reaksi Polikondensasi : Menggunakan Bisfenol A dan 4,4'-dichlorodiphenyl sulfon sebagai monomer, membentuk kelompok sulfon melalui substitusi nukleofil, dengan HCl sebagai produk sampingan.
Sistem Pelarut Berkedip Tinggi : Pelarut polar seperti DMAC atau NMP memastikan reaksi homogen dan melarutkan rantai polimer.
Kontrol Proses Kritis
Pelindung Gas Inert : Atmosfer nitrogen mencegah oksidasi, memastikan kerapatan rantai molekul.
Suhu dan Waktu yang Dioptimalkan : Reaksi pada 150–200°C selama 4–12 jam untuk mengontrol secara presisi berat molekul dan distribusinya.
Pengelolaan Limbah : Netralkan atau hilangkan HCl dengan cepat untuk mencegah korosi peralatan dan meningkatkan efisiensi reaksi.
Efisiensi Lingkungan dan Biaya
Daur Ulang Pelarut : DMAC/NMP dapat digunakan kembali, mengurangi biaya dan dampak lingkungan.
Pengolahan Limbah : HCl d netralisasi dengan alkali, limbah organik diolah melalui destilasi, sesuai dengan standar produksi hijau.
Sifat Termal Istimewa
Temperatur Transisi Kaca Tinggi (Tg ≈ 185°C) : Suhu layanan jangka panjang hingga 160–180°C; ketahanan jangka pendek di atas 200°C.
Koefisien Ekspansi Termal Rendah : Stabilitas dimensi yang sangat baik untuk komponen presisi.
Daya Tahan Kimia yang Unggul
Daya tahan terhadap Asam, Basa, dan Pelarut : Stabil dalam asam kuat (misalnya, asam sulfat), basa (misalnya, NaOH), dan alkohol.
Resistensi hidrolisis : Cocok untuk lingkungan uap panas/tekanan tinggi (misalnya, sterilisasi medis).
Kinerja Mekanis Superior
Kekuatan dan Kekakuan Tinggi : Kekuatan tarik ≥70 MPa, kekuatan lentur ≥100 MPa, setara dengan beberapa logam.
Ketahanan terhadap kriep : Deformasi minimal di bawah beban jangka panjang, ideal untuk komponen struktural.
Sifat Fungsional
Transparansi : Tinggi transmisi cahaya (mirip dengan PC), cocok untuk perangkat medis transparan atau komponen optik.
Isolasi listrik : Kekuatan dielektrik tinggi untuk komponen elektronik frekuensi tinggi.
Aspek | Keuntungan |
---|---|
Proses | ① Solven daur ulang mengurangi biaya dan dampak lingkungan; ② Berat molekul yang dapat dikontrol memastikan kinerja konsisten; ③ Desain peralatan tahan korosi memperpanjang umur pakai. |
Kinerja | ① Menggabungkan ketahanan terhadap panas/kimia, menggantikan logam/keramik; ② Rasio kekuatan-terhadap-bobot tinggi untuk desain yang ringan; ③ Kompatibilitas biologis (sertifikasi kelas medis). |
Aplikasi | ① Serbaguna (medis, elektronik, otomotif, pengolahan air); ② Pemrosesan fleksibel (pencetakan injeksi, ekstrusi, pencetakan 3D); ③ Umur panjang mengurangi biaya pemeliharaan. |
Dibandingkan dengan Polikarbonat (PC) :
Tahanan suhu lebih tinggi (Tg PC ≈ 150°C) dan resistensi kimia yang lebih kuat.
Dibandingkan dengan Polyether Ether Ketone (PEEK) :
Biaya lebih rendah dan suhu pemrosesan (PEEK memerlukan >380°C), cocok untuk produksi massal.
Dibandingkan dengan Polyphenylene Sulfide (PPS) :
Transparansi dan kekuatan mekanis yang lebih baik, kurang rentan terhadap kerapuhan.
Polysulfone mencapai keseimbangan optimal dari tahan suhu tinggi , kekuatan mekanik , dan stabilitas Kimia melalui proses polikondensasi presisi dan desain molekuler canggih , membuatnya menjadi plastik teknik kinerja tinggi unggulan. Produksinya yang ramah lingkungan, sifatnya yang fleksibel, dan aplikasinya yang luas dalam sterilisasi medis, isolasi elektronik, dan komponen otomotif menegaskan peran tak tergantikan dalam pengembangan bahan maju.