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，非常适合暴露在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，具有较高的纯度（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。主要特性包括：

• 热稳定性：熔点为 280–290°C，在 430–460°C 以上在空气中分解。可长期使用于 200–220°C 并可短期承受至 260°C1.

• 耐化学性：能耐受酸、碱、溶剂和燃料，优于如 PA（尼龙）和 POM 等材料1.

• 尺寸稳定性：低成型收缩（0.15–0.3%）和极低的吸水率（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性能。

硬件要求

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

• 热床温度：加热床温度为 120–140°C 以提高附着力（推荐使用 PEI 或带粘合剂涂层的表面）。

• 封闭腔体：保持环境温度在 70°C 以上以尽量减少翘曲和开裂。

最佳设置

• 喷嘴温度：300–330°C（因复合添加剂而异）。

• 打印速度：30–50 mm/s 以确保层间附着。

• 回抽（退料）：1–2 mm，速度 20–30 mm/s，以减少拉丝。

• 冷却风扇：关闭或最小（0–10%）以防止快速冷却。

材料准备

• 干燥: 预热耗材至 120°C，4–6 小时 以去除水分。

• 存储：应将丝料保存在带干燥剂的密封容器中以防止重新吸湿。

常见挑战

• 翘曲：通过封闭式打印机、高床温和裙边/筏板可缓解。

• 层间粘合：更高的喷嘴温度和更慢的打印速度可改善粘结。

• 耐磨复合材料：碳纤维增强 PPS（例如 PPS-CF10）需要硬化钢或红宝石喷嘴。非增强混合料则不需要。

PPS 的优势

1. 热性能：在耐热性方面优于 PA、PBT 和 PTFE，适用于发动机舱下部汽车零件或航空航天部件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，非常适合电气外壳。

4. 化学耐久性：能抵抗油、燃料和工业溶剂引起的降解。

5. 尺寸精度：低收缩确保紧公差零件的打印精度。

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：冲击强度低于 PA6 或 PA12（查氏冲击 28 kJ/m²）。

4. 后处理：抛光选项有限；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：对比概述

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	降低	更高
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：燃油系统零件、传感器和发动机舱下支架。

• 电子部分：连接器、绝缘体和阻燃外壳。

• 工业：泵组件、密封件和耐化学腐蚀阀门。

• 医疗：灭菌托盘和非植入式器械。

增强型 PPS 变体

1. PPS-CF（碳纤维）：提高刚性和热导率（例如 Polymaker PPS-CF10）。

2. PPS-GF（玻璃纤维）：提高精密部件的尺寸稳定性。

3. PPS-HT：用于极端环境的高温变体。