耐化学性PSU的特性
发布时间:2026-02-14 08:30 点击:1次
耐化学性 PSU(聚砜,Polysulfone)是一种高性能的热塑性工程塑料,其核心优势源于独特的化学结构(含砜基和醚键),使其在保持 PSU 家族原有力学性能和耐热性的基础上,具备了优异的抗化学介质侵蚀能力。以下是其关键特性的详细解析:
耐化学性 PSU 的化学稳定性是其最突出的特性,主要体现在对多种化学介质的抵抗性上,具体可分为以下几类:
对极性有机溶剂的耐受性能耐受多数常见极性溶剂,如醇类(甲醇、乙醇、异丙醇)、酮类(丙酮、甲乙酮)、酯类(乙酸乙酯)、醚类(四氢呋喃)等,在这些介质中长时间浸泡后,重量、尺寸和力学性能几乎无明显变化,而普通塑料(如 ABS、PC)在此类溶剂中易发生溶胀、开裂或溶解。
对非极性介质的稳定性对脂肪烃(正己烷、环己烷)、芳香烃(苯、甲苯,短期)、卤代烃(氯仿、四氯化碳,常温)等非极性或弱极性介质具有良好抵抗性,不会因渗透或溶胀导致性能衰减。
对酸碱环境的抵抗性
对稀酸 / 碱(如 10% 以下的硫酸、盐酸、氢氧化钠溶液)在常温下具有优异耐受性,长期接触无明显腐蚀;
对浓酸 / 碱(如 98% 硫酸、浓硝酸)在常温下可短期耐受,但高温下会逐渐被侵蚀;
对强氧化性介质(如高锰酸钾、双氧水)的耐受性有限,长期接触可能导致分子链氧化降解。
对水和蒸汽的稳定性具有极低的吸水性(23℃水中浸泡 24 小时吸水率仅 0.2% 左右),且在高温蒸汽(120-150℃)环境下长期使用,仍能保持力学性能和尺寸稳定性,无水解风险,这使其适合湿热或水接触场景。
耐化学性 PSU 继承了 PSU 的力学优势,且在化学介质作用下仍能保持性能:
高强度与刚性:拉伸强度可达 70-80MPa,弯曲模量约 2.5-3.0GPa,接近金属材料,且在化学环境中不会因溶胀导致强度 “软化”;
优异的抗冲击性:缺口冲击强度(IZOD)可达 60-80J/m,即使在低温(-40℃)或化学介质浸泡后,冲击韧性仍无显著下降;
抗蠕变性:在长期载荷和化学介质共同作用下,蠕变变形量极小(远优于尼龙、聚碳酸酯),适合需要长期保持尺寸精度的结构件。
作为耐高温工程塑料,耐化学性 PSU 的热性能同样出色:
高玻璃化转变温度(Tg):Tg 约 185℃,意味着在 150℃以下可长期使用,短期使用温度可达 180℃;
热稳定性好:在空气氛围中,热分解温度超过 400℃,加工和使用过程中无明显热降解,且高温下仍能保持化学耐受性(如高温溶剂环境);
耐冷热冲击:可承受 - 100℃至 150℃的反复冷热循环,无开裂或性能衰减,适合极端温度波动场景。
尺寸稳定性成型收缩率极低(0.5%-0.8%),且因吸水性低,在潮湿或化学介质中几乎无尺寸变化,能满足高精度零件需求(如医疗器械、精密阀门)。
电绝缘性具有优良的电绝缘性能,介电强度可达 20-25kV/mm,且在高温、潮湿或化学污染环境下,介电性能保持稳定,适合电气绝缘部件(如化工设备中的绝缘衬里)。
加工性作为热塑性塑料,可通过注塑、挤出、模压等常规热塑性加工方法成型,无需特殊工艺,且成型后无需后处理即可保持化学耐受性(区别于某些需涂层改性的塑料)。
生物相容性部分牌号的耐化学性 PSU 通过 FDA、ISO 10993 等生物相容性认证,无毒、无溶出物,可用于医疗领域(如输液器、透析设备部件)。
对强氧化性酸(如浓硝酸、发烟硫酸)和某些胺类化合物的耐受性较差,长期接触会导致降解;
高温下(如超过 180℃)对部分溶剂的耐受性会下降,可能发生缓慢溶胀;
成本较高,远高于普通塑料(如 PP、PC),限制了其在低附加值领域的应用。
耐化学性 PSU 的特性使其广泛应用于对 “化学腐蚀 + 力学性能 + 耐热性” 有综合需求的领域:
综上,耐化学性 PSU 是一种 “全能型” 高性能塑料,其核心价值在于将广谱化学耐受性与高强度、耐高温、尺寸稳定等性能结合,成为苛刻环境下替代金属、陶瓷或普通塑料的理想材料。