Polysulfone ialah plastik kejuruteraan dengan rintangan suhu tinggi, rintangan rayapan yang baik, dan kekuatan mekanikal yang sangat baik. Ia boleh disediakan ke dalam pelbagai membran pemisahan berprestasi tinggi dan digunakan dalam pelbagai bidang, seperti sel bahan api, penyahgaraman air laut, penulenan organik dan bukan organik, dsb.
Polysulfone (PSU) adalah plastik yang tangguh dan berprestasi tinggi, dikenali kerana keupayaannya untuk menangani haba, menahan bahan kimia, dan kekal kuat di bawah tekanan. Ia adalah bahan utama untuk kerja-kerja yang memerlukan daya tahan di mana plastik biasa atau bahkan logam mungkin gagal. Berikut adalah sebab mengapa ia sangat berguna:
Ketahanan panas : Boleh beroperasi tanpa henti pada 160–180°C (lebih panas daripada air mendidih) dan boleh menanggung lebih dari 200°C secara sementara.
Ketahanan kimia : Tidak akan terpecah apabila terdedah kepada asid, minyak, alkohol, atau ejen pembersihan keras.
Ringan & Kuat : Sekejam beberapa logam tetapi jauh lebih ringan, sempurna untuk mengurangkan berat dalam kenderaan atau kapal terbang.
Aman untuk Penggunaan Perubatan : Diluluskan untuk alatan yang memerlukan pensterilan berulang kali (seperti peralatan pembedahan) dan sentuhan langsung dengan makanan.
Alatan Perubatan : Alatan bedah yang boleh digunakan semula, mesin dialisis, dan bekas yang bertahan terhadap sterilisasi uap.
Elektronik : Bahagian penyekat untuk litar, pengesan dalam enjin kereta, dan komponen LED yang tahan panas.
Bahagian Kenderaan Automatik : Saluran bahan api, kes bateri, dan bahagian berhampiran dengan enjin panas.
Penapis Air : Membran untuk membersihkan air laut atau air limbah perindustrian.
Aeroangkasa : Bahagian kabin ringan dan komponen untuk satelit.
Teknologi Energi : Bahagian penting dalam sel bahan hidrogen dan paip.
Jenis Tindak Balas
Tindak Balas Polikondensasi : Menggunakan Bisphenol A dan 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone sebagai monomer, membentuk kumpulan sulfone melalui penggantian nukleofil, dengan HCl sebagai produk sampingan.
Sistem Pelarut Rebusan Tinggi : Pelarut polar seperti DMAC atau NMP memastikan tindak balas homogen dan melarutkan rantai polimer.
Kawalan Proses Kritikal
Pelindungan Gas Inert : Atmosfera nitrogen mencegah oksidasi, memastikan keaturan rangkaian molekul.
Suhu dan Masa Dikemaskini : Tindak balas pada 150–200°C selama 4–12 jam untuk mengawal dengan tepat berat molekul dan taburan.
Pengurusan Sisa : Neutralisasi atau buang HCl dengan segera untuk mengelakkan kerosakan peralatan dan meningkatkan kecekapan tindak balas.
Kecekapan Alam Sekitar dan Kos
Daur Semula Pelarut : DMAC/NMP boleh digunakan semula, mengurangkan kos dan impak alam sekitar.
Rawatan Sisa : HCl dikenalkan dengan alkali, sisa air organik ditangani melalui destilasi, mengikut standard pengeluaran hijau.
Sifat Terma Luar Biasa
Suhu Transisi Kaca Tinggi (Tg ≈ 185°C) : Suhu perkhidmatan jangka panjang hingga 160–180°C; ketahanan jangka pendek di atas 200°C.
Pekali Kembangan Tepu Rendah : Kestabilan dimensi yang cemerlang untuk komponen presisi.
Daya Tahan Kimia Yang Menakjubkan
Daya Tahan Terhadap Asid, Alkali, dan Pelarut : Stabil dalam asid kuat (contohnya, asid sulfurik), alkali (contohnya, NaOH), dan alkohol.
Ketahanan hidrolisis : Sesuai untuk situasi steam suhu tinggi/pencetakan (contohnya, pensterilan perubatan).
Prestasi Mekanikal Terbaik
Kekuatan dan Kecekapan Tinggi : Kekuatan tarikan ≥70 MPa, kekuatan lentur ≥100 MPa, sebanding dengan beberapa logam.
Perlawanan terhadap kriep : Pemalaran minima di bawah beban jangka panjang, sesuai untuk komponen struktur.
Ciri-ciri Fungsi
Ketelusan : Keterlaluan cahaya tinggi (serupa dengan PC), sesuai untuk peranti perubatan tembus lihat atau komponen optik.
Pengekangan elektrik : Daya tahan dielektrik tinggi untuk komponen elektronik frekuensi tinggi.
Aspek | Kelebihan |
---|---|
Proses | ① Pelarut daur semula mengurangkan kos dan impak alam sekitar; ② Berat molekul yang boleh dikawal memastikan prestasi yang konsisten; ③ Reka bentuk peralatan tahan kerosakan memanjangkan tempoh hidup. |
Prestasi | ① Menggabungkan ketahanan terhadap haba/kimia, menggantikan logam/keramik; ② Nisbah kekuatan kepada berat tinggi untuk reka bentuk ringan; ③ Kesesuaian biologi (sijil peringkat perubatan). |
Aplikasi | ① Serba guna (perubatan, elektronik, automotif, penjagaan air); ② Pengilangan fleksibel (penyuntikan, penarikan, cetakan 3D); ③ Jangka hayat panjang mengurangkan kos penyelenggaraan. |
Berbanding Polikarbonat (PC) :
Ketahanan terhadap haba yang lebih tinggi (Tg PC ≈ 150°C) dan ketahanan kimia yang lebih kuat.
Berbanding dengan Polyether Ether Ketone (PEEK) :
Kos yang lebih rendah dan suhu pemprosesan (PEEK memerlukan >380°C), sesuai untuk pengeluaran berjumlah besar.
Berbanding dengan Polyphenylene Sulfide (PPS) :
Kepadaan yang lebih baik dan kekuatan mekanikal, kurang cenderung kepada kerapuhan.
Polysulfone mencapai keseimbangan yang optimum ketahanan suhu tinggi , kekuatan mekanikal , dan kestabilan Kimia melalui pencapaiannya proses polikondensasi presisi dan rekabentuk molekul terkini , menjadikannya plastik kejuruteraan prestasi tinggi yang terkemuka. Pengeluaran ramah alamnya, sifat fleksibelnya, dan keluasan aplikasinya dalam pensterilan perubatan, penyulitan elektronik, dan komponen kereta menegaskan peran tidak tertukarnya dalam pembangunan bahan lanjutan.