挤出级PSU的特性

挤出级聚砜（PSU）是指经过特定配方改性，适用于挤出成型工艺的一类高性能热塑性工程塑料。它继承了 PSU 树脂本身的优异性能，同时在熔体流动性、加工稳定性等方面进行了优化，以满足管材、板材、薄膜、棒材及异型材等挤出制品的生产需求。其核心特性可分为加工特性、力学特性、热学特性、化学与耐环境特性及其他功能特性五大类，具体如下：

一、 关键加工特性

挤出级 PSU 的加工特性是其区别于通用塑料和其他工程塑料的重要标志，直接决定了其成型可行性和制品质量：

1. 熔体特性适配挤出工艺：

• 具有适中的熔体粘度和良好的熔体强度，不易在挤出过程中因拉伸而断裂，能稳定成型薄壁或长径比大的制品（如细管材、薄薄膜）。

• 熔体冷却速度相对较慢，赋予制品充足的定型时间，减少因快速冷却导致的内应力开裂。

2. 加工温度窗口宽：

• 挤出加工温度通常在300℃~340℃ 之间，玻璃化转变温度（Tg）约 190℃，加工温度与分解温度（约 400℃）之间有较宽区间，操作容错率高，不易因局部温度波动而降解。

3. 需控制水分含量：

• PSU 具有强吸湿性，未干燥的原料在高温挤出时会发生水解，导致熔体起泡、制品出现银纹或力学性能下降。因此加工前必须在120℃~140℃ 下干燥 4~6 小时，使水分含量低于 0.05%。

4. 对剪切速率不敏感：

• 熔体粘度受剪切速率变化的影响较小，挤出过程中流速分布更均匀，有利于保证制品（如管材、板材）的壁厚一致性和尺寸精度。

二、 优异力学特性

挤出级 PSU 在常温及高温下均能保持稳定的力学性能，是其用于结构件和受力部件的核心优势：

• 高强度与刚性：拉伸强度可达 70~80MPa，弯曲强度约 100~120MPa，刚性优于聚碳酸酯（PC），且在长期受力下蠕变变形小（尤其在 100℃以下环境），适用于需承重的挤出制品（如机械结构棒材）。

• 出色的冲击韧性：无缺口冲击强度约 60~80kJ/m²，即使在低温（-40℃）下也不会明显变脆，远优于脆性工程塑料（如聚苯醚 PPO），挤出的管材、板材在运输或安装过程中不易因碰撞损坏。

• 力学性能热稳定性好：在 150℃的高温环境下，仍能保持常温下 70% 以上的力学强度，而通用塑料（如 PVC、PE）在此温度下已软化失效，因此可用于高温工况的挤出部件（如热水管）。

三、 突出热学特性

耐热性是 PSU 最具代表性的性能之一，挤出级产品完美继承了这一优势：

1. 耐高温长期使用：连续使用温度可达150℃~160℃，短期使用温度可突破 200℃，能满足热水系统、电子设备散热部件等高温环境的使用需求。

2. 优异的热氧稳定性：在高温有氧环境下长期使用，几乎不会发生氧化降解，制品的力学性能和外观（如色泽）保持稳定，无明显变脆或发黄。

3. 低线膨胀系数：线膨胀系数约为 3.1×10⁻⁵/℃，仅为 PC 的一半、PVC 的 1/3，挤出制品在温度变化时尺寸收缩或膨胀极小，尺寸稳定性优异，尤其适合精密挤出件（如电子绝缘套管）。

四、 可靠的化学与耐环境特性

挤出级 PSU 对多种化学介质和环境因素具有良好的耐受性，拓宽了其应用场景：

1. 耐化学腐蚀性强：

• 对多数无机酸（如稀硫酸、盐酸）、碱（如氢氧化钠溶液）、盐溶液及极性有机溶剂（如乙醇、丙酮）具有优良的耐腐蚀性，但不耐浓硝酸、浓硫酸及芳香族溶剂（如苯、甲苯）。

• 这一特性使其挤出的管材、板材广泛用于化工输送管道、实验室耐蚀器皿等领域。

2. 耐水解性优异：

• 在高温高压水环境（如 120℃蒸汽）中长期使用，不会发生水解开裂或性能衰减，是少数能用于热水、蒸汽系统的热塑性塑料之一，优于尼龙（PA）等易水解的材料。

3. 耐候性与抗辐射性：

• 本身具有一定的耐紫外线性能，长期暴露在户外环境中老化速度慢；添加抗氧剂和紫外线吸收剂后，耐候性可进一步提升。

• 具有优良的耐 γ 射线和 X 射线性能，经辐射消毒后力学性能基本不变，适合医疗领域的一次性挤出制品（如输液管、透析器部件）。

五、 其他功能特性

除上述核心特性外，挤出级 PSU 还具备多项附加功能优势：

• 优良的电绝缘性：介电强度高（约 20~25kV/mm），介电常数和介质损耗角正切值低且受温度、频率影响小，是理想的电气绝缘材料，可挤出成绝缘套管、电缆护层等。

• 卫生安全性：符合 FDA（美国食品药品监督管理局）、EU 10/2011 等食品接触安全标准，且本身无毒、无异味，可用于食品包装薄膜、饮用水输送管材等领域。

• 阻燃性：属于UL94 V-2 级自熄性材料，无需添加阻燃剂即可满足基础阻燃要求，燃烧时烟雾量少且无有毒气体释放，适用于有阻燃需求的建筑、电子挤出制品。

• 可二次加工性：挤出成型后的板材、棒材可进行切割、钻孔、焊接、粘接等二次加工，便于制成复杂结构件，且焊接强度可达到基材强度的 80% 以上。

典型应用场景

基于上述特性，挤出级 PSU 的挤出制品广泛应用于多个高端领域：

• 医疗领域：输液管、透析器外壳、手术器械手柄棒材；

• 化工领域：耐腐蚀管材、阀门衬里、过滤膜；

• 电子电器：高温绝缘套管、连接器基座、散热板材；

• 食品工业：食品接触级管材、包装薄膜；

• 机械工业：耐磨棒材、轴承保持架、结构型材。

综上，挤出级 PSU 以 “高温耐受、力学稳定、化学耐蚀、加工可控” 为核心优势，是高性能挤出制品领域的关键材料之一。