ポリフェニルスルフィド充填材、長炭素繊維ポリマーPPS

PPS情報

ポリフェニレンスルフィドの比重は1.36で、樹脂は白色の粉末または粒子状で、硬くて脆く、結晶性が高く、溶融粘度が高い。

ポリフェニレンスルフィドには、低分子量と高分子量の2種類の分子量が存在する。

溶融流動値が高いため、直接成形が難しく、スプレー成形以外にも、射出成形、成形、押出成形などの成形方法では、ある程度の架橋処理と、一定量のガラス繊維または無機充填剤の使用が必要となる。

ポリマー品質のポリフェニレンスルフィドは架橋を必要とせず、プラスチック製品の加工に直接使用できます。

PPSは対称的な剛直な主鎖を持ち、ベンゼン環と硫黄原子が繰り返しパラ置換された結晶性ポリマーの一部である。

PPSは、高性能で融点が280℃にも達する特殊なエンジニアリングプラスチックであり、金属の代替として使用できます。ポリマー性能ピラミッドの頂点に位置する素材です。

したがって、PPS樹脂の優れた性能に基づき、過酷なエンジニアリングプラスチックプロジェクトの材料要件を満たすようにする。

PPSの特性

（１）高性能PPS樹脂は、高硬度の結晶性ポリマーの一種です。結晶含有量は約65％です。結晶化速度が速く、流動性が良く、成形サイクルが短いです。

（２）優れた耐熱性。融点は２７５〜２９１℃に達し、熱変形温度は１３５℃、強化後のガラス繊維の熱変形温度は２６０℃に達する。空気中および窒素中におけるポリフェニレンスルフィドの初期および弱化温度は約４００℃、空気中では７００℃で分解し、不活性ガス中では１０００℃でも重量の４０％を保持する。２００〜２４０℃の長期使用温度、ガスバリア耐熱性、長期連続使用における熱安定性は、現在のすべてのエンジニアリングプラスチックよりも優れている。

（３）優れた機械的特性を有する。極めて高い剛性、高い表面硬度を有し、優れた耐クリープ性、耐疲労性、耐摩耗性を有する。フッ素樹脂と炭素繊維潤滑剤を充填することにより、耐摩耗性を大幅に向上させることができる。

（４）優れた耐食性と耐薬品性。濃硫酸、硝酸などの強酸化性酸だけでなく、他の酸、塩基、塩類による腐食にも耐え、200℃以下の有機溶媒には不溶性であり、その耐食性はPTFEとほぼ同等です。さらに、PPSは耐候性、耐放射線性にも優れており、強い紫外線やγ線、中性子線照射を繰り返しても性能に影響はありません。

（５）吸水率（わずか0.008％）と吸油率が低い。成形収縮率と線膨張係数が小さく、製品の寸法安定性が高く、変形が小さいため、湿潤、油性、腐食性ガス環境下でも寸法安定性を維持できるため、精密成形に使用できる。

（６）優れた電気的性能。高温高湿条件下でも高性能なPPS樹脂は体積抵抗率がほとんど変化せず、誘電率も温度や周波数によってほとんど変化しません。イオン不純物の含有量が少なく、260℃のはんだ槽に含浸されているため、電子部品の表面溶接の熱衝撃に十分耐えることができ、電気的特性に高い要求がある製品に適しています。高抵抗率で低誘電特性を備えています。

（７）高性能PPS樹脂溶融粘度は非常に低く、流動性が良好です。ガラス繊維との接触が容易で濡れやすいため、充填が容易です。この樹脂で調製したガラス繊維またはガラス繊維無機フィラーは、射出成形顆粒材料の強化に使用され、高い耐衝撃性、耐曲げ性、延性を有します。

（８）高性能PPS樹脂はガラス、アルミニウム、ステンレス鋼への接着強度が非常に高い。ガラスへの接着強度はガラスの接着力よりもさらに大きい。

PPSアプリケーション

エンジニアリングプラスチックであるPPS成形材料は、多くの優れた特性を持ち、金属や熱硬化性樹脂などの代替として使用できるため、様々な分野で広く利用されています。

（１）自動車部品の応用

自動車部品は、将来的にPPSが最も広く使用される分野となるでしょう。図2に示すように、PPSは電動駆動ユニットの部品に使用されています。PPSは、優れた連続耐熱性、耐薬品性（ガソリン、オイルなど）などの高い性能に加え、生産効率（射出成形）を向上させることができるため、コストを大幅に削減できます。

従来使用されていた金属部品やフェノール樹脂の代替に加え、PPSの新規用途部品への応用が加速している。特に、エンジン関連機械においては、駆動系、制動系、燃料系、照明系、冷却系部品、制御系部品など、これらの機械の中核を成す部品への応用が顕著である。

（２）住宅施設／OA／精密機器への応用

超硬質PPS（40%GF）は、住宅設備の給湯器などの水関連機器に広く使用されています。これは、超硬質PPS（40%GF）がPPSの耐熱性に加えて、耐圧性と優れた靭性も備えているためです。真鍮に代表される金属材料や変形PPE材料に徐々に取って代わりつつあります。

「改質PPS（30%GF）」は、結晶化度が低く寸法精度が高いため、精密機器部品に適しています。同時に、摩擦抵抗が低く摩耗性能も優れているため、歯車やベアリングなど、摺動特性に特別なニーズがある用途にも適しています。

レーザーコピー機、プリンターなどの用途では、PPS耐熱固定性能の使用が推奨されますが、ギアやベアリングの周囲をスライドしたり、導電性など、他の特殊なタイプにも適しています。

（３）電気・電子部品への応用

PPSは、SMTプロセスにおける高い耐熱性、精密な成形性、寸法安定性に加え、難燃剤を添加せずにUL-94V-0の高い難燃性も備えています。コネクタなどの電気・電子部品にとって、これらの特性は最適な成形材料と言えるでしょう。主に、PPSの一般的な特性と適切な成形性を備えたガラス繊維強化／非強化架橋PPSおよび線状低バリタイプのPPSが使用され、コネクタなどの高度な成形製品に適しています。

さらに、ガラス／鉱物充填強化架橋PPSおよび線状PPSは、寸法安定性と剛性が求められる光学オシロスコープに適している。超低圧で成形可能なPPSは、マイクロコイルや電子部品の封止に適している。

（４）機械工業及び化学工業における応用

近年では、PPSを化学修飾し、ガラス繊維、鉱物充填剤、または炭素繊維を混合した複合材料を製造し、機械産業や化学産業における完成品として広く利用されている。

（５）リチウム電池分野における応用

リチウム電池とは、電気化学システムにリチウムを含む電池を指します。リチウム金属は比較的活性な化学特性を持つため、その加工には環境要件が非常に高く、これがリチウム電池が大規模に利用されていない理由でもあります。情報化時代の到来に伴い、小型軽量、高信頼性、高速動作を特徴とするマイクロエレクトロニクス技術が発展・成長しています。同時に、電池に対する要求も高まっています。そのため、リチウム電池は広く利用される段階に入りました。ポリフェニレンスルフィド（PPS）は、優れた耐熱性、絶縁性、電気特性などの特性を持ち、リチウム電池分野の材料要件において、リチウム電池の「親密なパートナー」となっています。

（６）環境保護分野への応用

廃ガスと粉塵の主な発生源は、製鉄所、廃棄物焼却炉、火力発電所、セメント工場、カーボンブラック工場などの分野です。セメント工場では、常温のダストバッグによる粉塵除去が可能ですが、製鉄所、焼却炉、電気加熱工場などの分野で発生する廃ガスや粉塵は、高温、高湿度、腐食などの問題を抱えているため、耐高温性、耐腐食性などの特性が強い粉塵除去材が必要です。

繊維グレードのPPSは高い耐熱性を持ち、200～240℃で連続使用が可能で、260℃で1000時間放置した後でも60%の強度を維持します。PPSの耐食性は、「プラスチックの王様」と呼ばれるポリテトラフルオロエチレンと同等です。難燃性に関しては、PPS繊維製品は不燃性で、難燃剤を添加せずにUL-94V-0規格を満たすことができます。したがって、上記の分野でPPS繊維製品を使用することで、集塵装置の耐用年数を大幅に延ばすことができます。中でも、最も広く使用されている製品はダストフィルターバッグです。

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厦門LFTについて

厦門LFT複合プラスチック有限公司は2009年に設立され、長繊維強化熱可塑性材料のブランドグローバルサプライヤーであり、製品の研究開発（R&D）、生産、販売マーケティングを統合しています。当社のLFT製品はISO9001および16949システム認証を取得しており、自動車、軍事部品および銃器、航空宇宙、新エネルギー、医療機器、 風力発電、スポーツ用品など

厦門LFTは、エンジニアリングプラスチック分野における総合的な技術力と相乗効果を活用することで、顧客に価値を創造しています。製品の多様化、生産の現地化、用途のカスタマイズといった顧客ニーズに、より柔軟に対応できる体制を整えています。