PPS

也称为聚苯硫醚

聚苯硫醚（PPS）是一种高性能工程热塑性塑料，以其卓越的热稳定性、耐化学性和机械强度而著称。PPS 常用于航空航天、汽车和电子等苛刻行业，弥合了传统聚合物与先进复合材料之间的差距，非常适合用于暴露于极端条件下的功能性零件。

什么是 PPS？

PPS 是一种半结晶聚合物，具有较高纯度（可达 65%）和热稳定性。其分子结构由硫原子连接的苯环组成，赋予其刚性、阻燃性和抗降解性能。主要特性包括：

• 热稳定性： 熔点为 280–290°C，在 430–460°C （空气中）以上开始分解。可在 200–220°C 长期使用，并能短期承受高达 260°C1.

• 耐化学性： 抵抗酸、碱、溶剂和燃料，性能优于 PA（尼龙）和 POM 等材料1.

• 尺寸稳定性： 模塑收缩率低（0.15–0.3%）且吸水率极低（0.05%）1.

PPS 打印：挑战与解决方案

PPS 需要专用设备和精确校准才能有效发挥其特性。

硬件要求

• 喷嘴： 全金属热端，能够达到 300–350°C 以应对 PPS 的高熔点。

• 热床温度： 加热床温度为 120–140°C 以获得附着力（建议使用 PEI 或涂胶表面）。

• 封闭箱体： 将环境温度保持在 70°C 以上以尽量减少翘曲和裂纹。

最佳设置

• 喷嘴温度： 300–330°C（随复合添加剂而异）。

• 打印速度： 30–50 mm/s 以确保层间附着。

• 回抽设置： 回抽 1–2 mm，速度 20–30 mm/s，以减少拉丝。

• 冷却风扇： 关闭或最低（0–10%）以防止快速冷却。

材料准备

• 干燥： 将耗材预热至 120°C，持续 4–6 小时 以消除潮气。

• 储存： 放在带干燥剂的密封容器中以防止再吸湿。

常见问题

• 翘曲： 可通过封闭打印机、高热床温度以及使用拉边/支撑垫来缓解。

• 层间附着： 提高喷嘴温度并降低打印速度可改善粘结。

• 磨蚀性复合材料： 碳纤维增强 PPS（例如 PPS-CF10）需要硬化钢或红宝石喷嘴。未增强的混合料则不需要。

PPS 的优点

1. 热性能： 在耐热性方面优于 PA、PBT 和 PTFE，适用于发动机舱部件或航空航天组件1.

2. 机械强度： 拉伸强度为 90 MPa 且杨氏模量为 3700 MPa，在刚性方面可与 PEEK 媲美。

3. 阻燃性： 符合 UL94V-0 标准，适用于电气外壳。

4. 化学耐久性： 抵抗来自油类、燃料和工业溶剂的降解。

5. 尺寸精度： 低收缩确保紧公差部件的打印精度。

PPS 的局限性

1. 打印复杂性： 需要高温打印机和封闭腔体。

2. 成本： 比 PA、ABS 或 PETG 更昂贵。

3. 脆性： 与 PA6 或 PA12 相比冲击强度较低（查理冲击 28 kJ/m²）。

4. 后处理： 平滑选项有限；可能需要机械加工或蒸汽抛光。

5. 退火： PPS 需要退火以达到其全部强度和耐热性能

PPS 与 PEEK：比较概览

属性	PPS	PEEK
拉伸强度	90 MPa	98 MPa
杨氏模量	3700 MPa	3738 MPa
断裂伸长率	8%	9.1%
热稳定性	短期可达 260°C	短期可达 300°C
成本	较低	较高
耐化学性	优越	中等

PPS 的应用

• 航空航天： 需要耐热和耐化学性的支架、风道和发动机舱部件。

• 汽车： 燃油系统部件、传感器和发动机舱支架。

• 电子： 连接器、绝缘体和阻燃外壳。

• 工业： 泵部件、密封件和耐化学阀门。

• 医疗： 灭菌托盘和非植入类器械。

增强型 PPS 变体

1. PPS-CF（碳纤维）： 提高刚性和导热性（例如 Polymaker PPS-CF10）。

2. PPS-GF（玻璃纤维）： 提升精密部件的尺寸稳定性。

3. PPS-HT： 用于极端环境的高温变体。