Le caratteristiche del PPS – Polifenilensolfuro

Il PPS – polifenilensolfuro (o polifeninensulfide o solfuro di polifenilene) è un polimero termoplastico che appartiene alla categoria dei polimeri semicristallini. Tra le caratteristiche del PPS, va detto che si tratta di un tecnopolimero altamente cristallino ad elevate prestazioni, caratterizzato da proprietà molto buone.

Tuttavia, in generale – come vedremo anche più in là nell’articolo – il PPS viene usato molto di rado tal quale: per rendere ottimali le sue proprietà, questo materiale viene impiegato nello stampaggio a iniezione additivato con rinforzi quali fibre vetro, fibre carbonio o fibra aramidica oppure caricato con calcio, solfati di calcio, caolino, mica, talco o quarzo.

In particolare, tra le caratteristiche che distinguono il PPS rispetto ad altri tecnopolimeri, c’è un’alta temperatura di deformazione al calore, con temperature d’impiego prolungato fino a 240 °C e circa 300 °C per brevi esposizioni. Inoltre è un ottimo materiale per applicazioni anche in condizioni critiche – infatti oltre a sopportare le temperature elevate, offre anche un’alta resistenza alle aggressioni chimiche.

Proprio in virtù di tutte queste sue proprietà, il PPS è uno tra i materiali che più spesso viene impiegato per il metal replacement.

Vediamo ora più nel dettaglio le caratteristiche di questo polimero ad alte prestazioni.

CARATTERISTICHE DEL PPS – I PRO

Il PPS presenta molti pregi che lo rendono un polimero di rilievo:

• ha eccellente resistenza agli agenti chimici, tra le migliori nei termoplastici;
• resiste a soluzioni alcaline e ad acidi non ossidanti, eccetto l’acido cloridrico;
• ha elevata stabilità termica e dimensionale;
• è intrinsecamente ritardante (resiste alla fiamma), nonché autoestinguente classificato V0 secondo la norma UL94;
• ha un’alta resistenza meccanica, al creep, a usura e attrito;
• la durezza e la rigidità sono elevate;
• è ottimo per le applicazioni che richiedono tolleranze geometriche molto strette, anche in ambienti umidi e soggetti a variazioni termiche molto importanti;
• è possibile realizzare manufatti con pareti di spessore anche molto ridotto;
• resistenza a idrolisi – bassissimo assorbimento di umidità o acqua;
• ha buone proprietà dielettriche (offre un buon isolamento elettrico);
• è incollabile con colle bicomponente a base di resine epossidiche o poliuretaniche;
• la viscosità del fuso è molto bassa e mantiene un buon scorrimento anche quando caricato.

CARATTERISTICHE DEL PPS – I CONTRO

Tra i contro, si riscontrano per lo più i fattori seguenti:

• è un materiale di norma piuttosto costoso;
• è fragile se non caricato: come anticipato, tal quale viene infatti impiegato di rado, specie nello stampaggio a iniezione;
• tende ad essere abrasivo sullo stampo, è opportuno impiegare acciai appositi per evitare che lo stampo si rovini;
• viene attaccato da agenti ossidanti (es. acido nitrico);
• non è incollabile con colle solubili;
• offre scarsa resistenza ai raggi UV – se non stabilizzato o pigmentato in modo opportuno, la luce altera la superficie del manufatto in PPS;
• rispetto ad altri termoplastici cristallini, ha maggior permeabilità al gas;
• se la pressione di tenuta non è sufficiente, il PPS è soggetto a deformazione;
• è verniciabile solo se pretrattato, ad es. con plasma o alla fiamma.

LE TECNOLOGIE DI TRASFORMAZIONE

Il PPS può essere lavorato mediante:

• lo stampaggio a iniezione;
• il microstampaggio a iniezione di precisione;
• lo stampaggio a compressione;
• la sinterizzazione;
• l’estrusione.

LE POSTLAVORAZIONI

Tra le lavorazioni che si possono effettuare sul componente stampato a iniezione, rispettando in taluni casi determinate pre-condizioni, abbiamo:

• Finitura
• Levigatura e burattatura
• Marcatura laser
• Verniciatura
• Tampografia
• Cromatura
• Aggiunta inserti

I SETTORI APPLICATIVI

Il PPS trova applicazione in vari settori, specie in quelli che richiedono proprietà meccaniche, chimiche e dimensionali elevate e stringenti:

• Automotive: componenti sottocofano, ventole, valvole, pompe, giranti, alimentazione aria, guarnizioni, sistema carburazione, sistemi frenanti;
• Elettrico: incapsulamento di chip e componenti elettronici, supporti per circuiti, bobine, isolatori, semiconduttori, morsettiere, attacchi di lampade o fanali;
• Medicale: attrezzature chirurgiche e che prevedono contatto con acqua
• Chimico-petrolchimico;
• HVAC: parti interne di caldaie a condensazione, alloggiamenti e casing (ad esempio di pompe), giranti;
• Componentistica e automazione industriale: carter, turbine, convogliatori.

LE CONSIDERAZIONI FINALI

In sintesi, il PPS è un polimero ad alte prestazioni che ben si presta a tutta una serie di alte performance, specie in condizioni e ambienti anche delicati. Come per qualsiasi altro polimero, poiché si tratta pur sempre di un materiale costoso e con determinate criticità, è comunque sempre opportuno effettuare uno studio a inizio progetto per valutare se è il polimero più adeguato all’applicazione del componente in questione.

Bemar Plast è a disposizione per offrire la propria consulenza gratuita al fine di aiutarvi a valutare i migliori polimeri per i vostri progetti e realizzare apposite attrezzature per ciascun campo applicativo.