聚砜類PSU、PPSU、PES、PESU材料性能及差異有何區(qū)別？

聚砜類塑料主要包括PSU（聚砜）、PPSU（聚苯砜）、PES（聚醚砜）和有時(shí)候PES與PESU視為同一種材料，表示聚醚砜。這幾種材料都屬于高性能的熱塑性樹(shù)脂，廣泛應(yīng)用于需要耐高溫、良好機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性的場(chǎng)合。帶大家先來(lái)了解下什么是聚砜：

  1. PSU（聚砜）:

合成：由雙酚A和4,4-二氯二苯砜通過(guò)成鹽和縮聚反應(yīng)得到。

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PSU顆粒

性能特點(diǎn)：透明略帶琥珀色，具有良好的耐熱性、機(jī)械性能和電絕緣性。但其耐熱性較PES和PPSU稍差，因?yàn)榉肿渔溨泻挟悂啽鶄?cè)鏈，這降低了耐熱性但提供了較好的加工性能和柔韌性。PSU單價(jià)普遍過(guò)百元/公斤。

應(yīng)用：電子電氣部件、食品加工設(shè)備、醫(yī)療器材等。

  1. PPSU（聚苯砜）:

合成：由4,4-聯(lián)苯酚和4,4-二氯二苯砜通過(guò)類似過(guò)程合成，分子鏈中含有大量的聯(lián)苯基。

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PPSU原料

性能特點(diǎn)：耐熱性優(yōu)于PSU和PES，能在更寬的溫度范圍內(nèi)保持其性能穩(wěn)定，同時(shí)具有優(yōu)異的耐化學(xué)性和抗水解性。但是，PPSU的熔體粘度較高，加工相對(duì)困難。

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PPSU奶瓶應(yīng)用

應(yīng)用：航空航天部件、奶瓶、醫(yī)療器械、耐高溫水處理設(shè)備等，進(jìn)口PPSU含稅成本接近200/公斤，那么這種PPSU奶瓶超市賣一百多過(guò)分嗎？

  1. PES（聚醚砜）/ PESU（聚醚砜）:

合成：PES的合成方法多樣，如熔融脫鹽法、脫氯化氫法等，不包含不利于耐熱性的異亞丙基結(jié)構(gòu)。

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PES/PESU

性能特點(diǎn)：PES具有優(yōu)秀的綜合性能，耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度均非常出色。其耐熱性優(yōu)于PSU，加工性優(yōu)于PPSU，能夠耐受反復(fù)的蒸汽消毒而不影響性能。PES系成本介于PSU與PPSU之間。

應(yīng)用：醫(yī)療器械、實(shí)驗(yàn)室用品、食品接觸制品、熱水管道系統(tǒng)等。

以下是這三種材料的主要性能差異對(duì)比：

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  • 化學(xué)結(jié)構(gòu)與透明度：

PSU（聚砜）是一種含有亞苯基砜重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物，通常呈透明略帶琥珀色。PPSU（聚苯砜）也是基于砜類結(jié)構(gòu)，但其分子結(jié)構(gòu)賦予了更優(yōu)異的性能，同樣透明琥珀色。PES（聚醚砜）則含有醚基團(tuán)，這使得它的透明度較好，顏色為淺黃色，體現(xiàn)為顏色淺，甚至偏白。

  •  耐熱性：

PPSU通常具有最高的熱穩(wěn)定性，能夠承受更極端的高溫環(huán)境，未增強(qiáng)熱變形200度左右。 PES的耐熱性優(yōu)于PSU，能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)保持其物理和機(jī)械性能，熱變形180+度。PSU本身就已經(jīng)有很好的耐熱性，但相比PPSU和PES略低，一般170度。

  • 耐化學(xué)性：

PPSU具有非常高的耐化學(xué)性，特別是對(duì)抗清潔劑和消毒劑表現(xiàn)極好，適合醫(yī)療和食品接觸應(yīng)用。 PES也顯示出良好的耐化學(xué)性，比PSU更好，對(duì)多種化學(xué)品有較好的抵抗力。PSU的耐化學(xué)性相對(duì)較低，但仍能抵抗許多常見(jiàn)化學(xué)品的侵蝕。

  •  機(jī)械性能：

PPSU擁有三者中最好的沖擊強(qiáng)度，意味著它更能抵抗突發(fā)的物理沖擊，沖擊強(qiáng)度最高65+。 PES的沖擊強(qiáng)度也高于PSU，且其剛度和穩(wěn)定性高，缺口敏感性低。PSU的機(jī)械性能良好，但沖擊強(qiáng)度和耐化學(xué)性不如PPSU和PES。

  • 吸水率與尺寸穩(wěn)定性：

PPSU具有極低的吸水率，這意味著其尺寸穩(wěn)定性非常好，適合在濕潤(rùn)或需要頻繁消毒的環(huán)境中使用。 PES的吸水率也較低，有助于維持尺寸穩(wěn)定性和在潮濕條件下的性能。PSU的吸水率相對(duì)較高，可能影響其尺寸穩(wěn)定性和某些潮濕環(huán)境下的應(yīng)用性能。

  • 加工性能：

PES在加工性方面可能優(yōu)于PPSU，因?yàn)樗Y(jié)合了PSU的良好加工性能與PPSU的部分優(yōu)點(diǎn)。 PSU和PPSU的加工性也各有特點(diǎn)，但可能需要特定的工藝條件來(lái)優(yōu)化其性能。

綜上所述，選擇哪種材料取決于具體應(yīng)用的需求，如是否需要高度的耐熱性、卓越的耐化學(xué)性、良好的機(jī)械性能或低吸水率等。