PES的化学稳定性
特征和等级构成
物性
射出成型/2次加工
用途

PES不发生加水分解。
需要注意可被强酸侵蚀。
在非结晶性聚合物中,虽然PES有出色的耐化学药品性,但是需要根据不用的使用条件而注意。会受到某些有机药品,特别是酮、酯的影响发生应力龟裂。并且,在如二甲基亚砜(DMSO)、芳香族胺、硝基苯、以及有些氯化氢(二氯甲烷,氯仿等)之类的极性强的溶剂中会被溶解。
对于脂肪族烃、酒精、某些氯代烃类、一部分的芳香族药品、油类、润滑脂,有出色的耐性。另外根据使用条件不同,一般不受漂白剂、杀菌剂的影响。
在实用时,需要对实际的成型品进行评价。

耐热水性
不发生加水分解,在160 ℃的热水、蒸汽下也能应用。但是需要注意由于吸水而产生的特性变化。

表1 热水中、在有负荷下的耐性(热水 90 ℃)
 
  应力(MPa)
13 20 26 33 40
PES 4100G(非强化)
4800G(非强化)
4101GL30(GF30%)
R56.5
989.6
-
R20.2
R65.5
-
R15.3
R18.7
987.3
R12.5
-
732.5
-
-
R25.5
PPS(GF40%) - - R130 R87 -
 
(凡例) R56.5:56.5小时断裂[R=破裂]。
987.3:98.7小时为止无问题发生。

表2 140 ℃下的耐热水性(4100G)
 
期间(周) 拉伸强度(MPa) 变化率(%) 恰贝冲击强度(J/m) 变化率(%)
Control
2
7
14
29
42
81
88
93
92
81
84
100
108
114
113
100
104
382
176
137
137
137
147
100
46
35
34
37
39

●140 ℃下蒸汽杀菌
在140 ℃下,对PES进行24小时蒸汽杀菌,拉伸强度丝毫不变化。重量仅增加1%。
比4100G有更高分子量的4800G能承受更为苛刻的热水条件。
 
耐药品性
不受汽油、发动机油等油类、润滑脂类,和三氯乙烷、氟利昂等清洗溶剂侵蚀。但是会受丙酮、氯仿等的极性溶剂侵蚀,在使用时需要注意。另一方面,在耐应力龟裂性上,是最为出色的非晶性树脂。(表1)。
同时,即使在高温下也有耐酸碱性。

表3 无机药品浸泡后的重量及拉伸强度的变化
 
药品名 等级 温度(℃) 重量变化 拉伸强度变化(%) 备注
浸泡时间 重量变化 浸泡时间(天)
(天) (wt%) 14 30 90 180 360
4100G 室温 1 0.43   -17.7 -16.6 -21.1    
4100G 50       -13.5 -13.1 -17.7    
4100G 100     7.0 7.4 9.8 9.2 9.5  
10%盐酸 4100G 室温 180 1.95 -15.6 -14.9 -17.8 -21.1    
浓盐酸 4100G 室温 180 2.19   -6.3 -12.2 -21.1    
15%盐酸 4100G 90         -40.0 -49.0 -53.0 产生相当裂纹
10%硫酸 4100G 室温 180 1.82   -13.2 -17.7 -23.4     
50%硫酸 4100G 60 14 -0.39 6.3               
50%硫酸 4101GL30 60 14 -0.20             
浓硫酸 4100G 室温               溶解
25%硫酸 4100G 90         2.0 3.0 7.0  
40%硫酸
40%燐酸
4100G 60 14 -0.55            
40%硫酸
40%磷酸
4101GL30 60 14 -0.37            
10%硝酸 4100G 室温 180 2.27            
浓硝酸 4100G 室温               溶解
5%硝酸 4100G 90         0.0 -29.0 -24.0 出现少量裂纹
10%氢氧化钠 4100G 室温 180 1.79   -13.9 -18.2 -22.3    
饱和氢氧化钠 4100G 室温 180 0.82   -4.8 -11.0 -14.2    
5%氢氧化钠 4100G 90         3.0 2.0 6.1  
饱和氯化钾 4100G 室温 120 1.46            
飽和次氯酸钠 4100G 室温 180 1.42   -9.8 -15.8 -19.6    
25%飽和次氯酸氢氧化钠 4100G 90       -10.0 -9.0 -6.0    
10%氨水 4100G 室温 120 1.63            
双氧水 4100G 室温 120 2.52   -9.8        
氯化溴水(PH4) 4100G 90 30 0.33   -10.0        
5%明矾 4100G 90         -8.0 -11.0 -12.0 出现少量裂纹
二氧化硫 4100G 室温 180 8.49   -15.0   -34.0    
二氧化氮 4100G 室温 180 1.19   -4.5   -4.5    
六氟化硫 4100G 室温 30 -0.11   2.4        
4100G 室温 28 0.47   -62.8       产生裂缝

耐有机药品
 
耐应力龟裂性
对拉伸机械冲击试验片(1.6mm厚)加以一定负荷,在各药品中浸泡最大20分种(凡例表示试验片的状态)。

表4 耐应力龟裂性
 
  应力 10MPa 应力 19MPa
PES 聚砜 聚碳酸脂 变性PPO PES 聚砜 聚碳酸脂 变性PPO
4100G 4800G 4101GL30 非强化 非强化 非强化 4100G 4800G 4101GL30 非强化 非强化 非强化
丙酮
甲乙酮
环 己 酮
R1S
R1S
R1S
R4S
R2S
R19S


R2S
R1S
D
R1S

D

R18
D
R1S
R1S
R1S
R3S
R1S
R5S


R2S
R1S
D
R1S
R5
D

R20S
D

甲苯
二甲苯
C20





R1S
R1S
R4S
R4
R11
R15
D
D
D
R2
R6
C20
C20


R1S
R1S
R2S
R3
R3
R11
D
D
D
三氯乙烯
1.1.1三氯乙烷
四氯化碳
1.2二氯乙烷
全氯乙烯
三氯甲烷
氟利昂
C20


R1S

R1S
C20


R1S

R1S






D
R8S
SLC20
D
C20
D

R3
R6S
D
R1S
D
D
D
D
D
D
D
D
R6


R1S

R1S
R11


R1S

R1S






D
R3S
R3
D
R8
D
R17
R1
R3S
D
R1S
D
D
D
D
D
D
D
D
甲醇
乙醇
正丁醇
乙二醇
乙二醇单乙醚
丙二醇




C20





SLC20











C20





R17











C20





C20









C20

C20



C20

R10






庚烷
醋酸乙酯
乙醚
二硫化碳

R31S
C20


C20
S1.C20






R3S
C20
R8S


R1
R1S



D

R17S
C20


R7
C20






R1S
R7
R5S
SLC20
R4
R1
R1S
R19

R15
D
汽油
轻油








C20









C20

R3

R1

 
(凡例)
○………… 试药浸泡20分钟后完全没变化。
C20……… 浸泡20分钟后,发生裂纹。
SLC20…… 浸泡20分钟后,发生少量裂纹。
R8………… 浸泡8分钟后,破裂。
R2S……… 浸泡2秒钟后,破裂。
D………… 试验片溶解。

溶解性
PES因为是极性聚合物所以溶解于极性溶媒。PES的溶解性,在表面涂层、粘合剂应用方面起着重要作用。
PES的溶剂如下:
二甲基亚砜、 N,N-二甲基甲酰胺、 N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺。
重量变化、拉伸强度变化
各种有机药品浸泡后的重量变化如表5所示。在非溶剂的环境中,按暴露温度、时间不同、可产生-0.5~2%的重量变化,但尺寸不变。在一部分的溶剂中,会出现软化、膨胀、重量显著地增大等现象。

表5 有机药品中浸泡后的的重量及拉伸强度变化(4100G)
 
商品名 等级 温度(℃) 重量变化 压力强度变化 备考
浸泡时间
(天)
重量变化
(wt%)
浸泡时间(天)
7 30 90 180 360
25%醋酸 4100G 90         -3.0 -27.0 -42.0 360天产生裂纹
冰醋酸 4100G 室温 30 0.31            
5%苯酚 4100G 室温 90 6.66 -29.7 -35.7 -45.8      
无水肼 4100G 室温 14 3.50           软化
4100G 室温 180 1.48 -3.2 -3.1 -8.6 -13.5    
二甲苯 4100G 室温 7 0.49            
庚烷 4100G 室温 180 0.21 -0.8 -1.0 -5.8 -10.0    
环己烷 4100G 室温 120 0.12            
甲醇 4100G 室温 14 2.09            
乙醇 4100G 室温 180 1.46 -2.2 -5.0 -13.6 -18.7    
乙二醇 4100G 室温 120 0.53            
丙二醇 4100G 100 14 -0.36            
甘油丙三醇 4100G 150 14 0.06            
石油溶剂 4100G 130 7 -0.51 +21.9         出现少量裂纹
醋酸乙酯 4100G 室温 60 10.7           软化
乙酸戊酯 4100G 室温 120 -0.08            
乙醚 4100G 室温 120 2.91            
四氯化碳 4100G 室温 180 0.44 -0.4 -0.3 -6.4 -11.3    
1.1.1-三氯乙烷 4100G 室温 120 1.01 -10.2 -19.2 -32.8 -51.6    
三氯乙烷 4100G 室温 120 1.13            
四氯乙烯 4100G 室温 120 0.78            
North Sea Gas 4100G 室温 180 0.01 -0.9 -0.34   0.2    
环氧乙烷 4100G 室温 190 7.59   -14.0   -39.1   140kg/cm2的应力下破裂
丙烯气体 4100G 室温 180 0.21 -0.6 0.0   -0.11    

清洗溶剂
特别是在涂层或者粘合等的时候,经常需要除去成型品表面的润滑剂、油、离型剂。这时请避免使用丙酮、丁酮等清洗溶剂。表6、显示清洗溶剂对4100G的的影响。

表6 清洗溶剂的影响(4100G)
 
清洗溶剂(回流下) 时间(分) 硬度(初始值=98) 重量增加(%)
‘Arklone’P 2
10
30
98
98
98
0
0
0
‘Arklone’L 2
10
30
98
98
98
0
0
0
‘甲基氯仿’ 2
10
30
98
98
98
0
0
0
Trinklone A 2
10
30
98
98
98
0
1
1
Trinklone N 2
10
30
98
表面发生破裂
表面发生破裂
1
1
2
四氯乙烯 2
10
30
98
98
98
0
0
0
二氯甲烷 2
10
30
91
溶解
溶解
3


耐油、汽油(以及变速器油)性

表7 油、汽油中的重量变化(4100G)
 
环境 浸渍时间(天) 温度(℃) 重量变化(%)
Linseed Oil 180 室温 0.63
Deep Frying Oil 2 180 -0.1
Silicon(ICI 190) 180 室温 0.37
Veedol ATF 3433 (Transmission Fluid) 365 130 0.38
Castrol ATF 90 160 -0.55
Shell 'Diala' Transmission Fluid 180 室温 0.30
Castrol ATF Solvent flushing Oil 90 室温 0.50
Duckhams 20/50 Oil 90 160 2.84
‘Gunk’ 90 室温 0.55
98 Octane Gasoline 180 室温 0.60
3 Star Gasoline 90 室温 0.20
ASTM · Oil 7 室温 0.00

图1 变速器油中的机械性质的变化(4100G)
 
(浸泡条件) 传动油 VEEDOL ATF
温度:130 ℃

表8 汽油中的耐应力龟裂性(室温)
 
等级 环境 应力(MPa)
9 19 28 37
4100G 柴油汽油 20 20 20 20
4100G 97辛烷汽油 20 20 SLC20 C20
4100G 100辛烷汽油 20 R270h C20 R19
4100G 石蜡 2110h 2110h 2110h 2110h
4101GL30 97辛烷汽油 20 20 20 20
4101GL30 100辛烷汽油 360h 360h 20 20
 
R:破裂 C:产生裂缝 SLC:产生少许裂缝 h:时间 未注单位时为分
(凡例) 20: 20分钟没有问题
R270h: 270小时发生破裂
2110h: 2110小时没有问题

表9 油(Vactralite Oil)中的耐应力龟裂性(100 ℃)
 
等级 触点半径(mm) 应力(MPa)
5 10 20 25 30 40
4100G 0.01 2000h R150h        
4100G 0.25 2300h R110h        
4100G 0.50   1450h R330h      
4100G 1.0   2000h 2000h   3000h R790h
4100G 2.5*     2300h   2000h R700h
4101GL20 0.50       1632h R460h R160h
*型触点
(无*的为机器触点)
(凡例) 20: 20分钟没有问题
R270h: 270小时发生破裂
2110h: 2110小时没有问题

表10 在Turbine Oil中的耐应力龟裂性(160 ℃)
 
等级 触点半径(mm) 应力(MPa)
10 20 30 40
4800G Aeroshell 555 2.5 3000h R1h    
4101GL20 Aeroshell 555 0.5* 250h R3h    
4101GL30 Aeroshell 555 2.5   3700h    
4800G Esso Turbo 2380 2.5 3200h      
4101GL30 Esso Turbo 2380 2.5     1650h R2h
4800G Esso Turbo 2389 2.5 1400h R20h    
*型触点
(无*的为机器触点)
(凡例) 20: 20分钟没有问题
R270h: 270小时发生破裂
2110h: 2110小时没有问题

表11 油类对机械性质的影响(4800G)
 
油类型 温度(℃) 浸泡时间(周)
2 4 6 16 32 52
矿物油 100
120
140




0


0


0

0
0

0

合成烃油 100
120
140


0


0


0


0
0
0
0
0

硅酮油
-二基甲
-甲苯基




-氯苯基
120
160
120
140
160
180
200
160
180







0

0


0
0

0

0

0
0


0

0

0
0


0
0
0

0
0


0
0
0


0


0
酯油
-二酯
-聚酯
 
120
120
160
180



0
0



0


0



0


0



0


聚乙二醇油 100
120
140


0


0


0

0
0

0
0

0

氟化烷基醚油 180
200
0
0
0



水溶性油乳胶 80 0 0 0 0
矿物油+增稠剂
a)钙肥皂
b)锂肥皂
c)锂铅肥皂
d)复合钙肥皂
e)钠合成肥皂
f)多尿素

80
120
120
120
120
120



0

0
0


0
0

0
0

0
0
0

0
0

0

0


0

0





0




酯+锂肥皂 120 0 0
聚硅油
-二甲基+变性酰胺
-甲苯基+锂肥皂

120
120
140
160





0



0


0

0


0

0
0



0
0


(凡例)
  耐性   保持率   75%以上
0   50%以上
不可   50%未满

表12 各种Turbine Oil中发生一定变形的耐应力破裂性(4800G)
 
温度
室温 150 ℃ 160 ℃
变形量
3% 2% 1% 0%
Aeroshell 500 5 R5 15 15
Aeroshell 555 5 R5 15* 15
Aeroshell 750 5 R5 15  
Castrol 580 5 R5 15  
Esso Turbo 25 5 R5 25  
Esso Turbo 274 5 R5 R25** 15
Esso Turbo 2380 5 R5 R25** 15
Esso Turbo 2389 5 R5    
(凡例)*
**
表面的龟裂与树脂的流向平行
15分钟未发生裂纹。

耐漂白剂、杀菌液
如果浓度不是特别浓的话,PES通常不受漂白剂及杀菌液的影响。放在杀菌液里浸泡后,如果要对PES成型品进行蒸汽杀菌、或者热杀菌时,必须充分地用水洗净。

表13 漂白剂、杀菌液的影响(4100G)
 
溶液 重量变化(%) 应力强度变化(%)
10% Lissapol N 1.46 -11.6
2% Ivisol 1.35 -14.6
0.5% Gevisol 1.40 -14.8
2% Instrusan 1.42 -15.6
1% Bentenol 1.30 -13.6
1% Soilay 901-SD 1.36 -14.7
家用漂白剂 1.27  
浸泡条件:室温 1个月

退火处理
对于成型品中的残留应力,可以通过退火处理来缓和,并使耐药品性的提高。这可以通过浸泡在甲苯或MEK中进行确认。

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