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Warum kann PPS-Material eine hohe Flammwidrigkeit ohne Zugabe von Flammschutzmitteln erreichen?

2026-01-21 14:29

Warum kann PPS-Material eine hohe Flammwidrigkeit ohne Zugabe von Flammschutzmitteln erreichen?

 

PPS ist ein hochkristallines Polymer mit dicht angeordneten Molekülketten, das die Permeationsrate von Wärme und Sauerstoff effektiv reduziert und den Verbrennungsprozess verlangsamt. Die Hauptkette von PPS besteht aus Benzolringen, die über Thioetherbindungen (-S-) verknüpft sind. Die starre aromatische Struktur der Benzolringe sorgt für hohe thermische Stabilität und chemische Inertheit, während die Thioetherbindungen bei hohen Temperaturen Vernetzungsreaktionen begünstigen. Dadurch bildet sich eine dichte Kohlenstoffschicht, die Sauerstoff isoliert und das Entweichen brennbarer Gase verhindert, wodurch die Ausbreitung der Verbrennung gehemmt wird. PPS hat zudem einen Schmelzpunkt von 280 °C.und einer Zersetzungstemperatur von über 500Dadurch ist es schwer abbaubar und seine Entflammbarkeit reduziert. Außerdem neigt PPS bei hohen Temperaturen eher zur Verkohlung als zur heftigen Zersetzung. Darüber hinaus weist PPS einen extrem hohen Sauerstoffindex von etwa 50 % auf, der deutlich über der Sauerstoffkonzentration in der Luft (ca. 21 %) liegt, was auf hervorragende selbstverlöschende Eigenschaften hinweist.  

 

Die Eigenschaften des PPS-Materials unterscheiden sich in Strömungsrichtung und in vertikaler Strömungsrichtung deutlich. Woran liegt das?

 

Da PPS ein teilkristalliner Kunststoff ist und die Molekülorientierung eine Rolle spielt, ist die Anisotropie des Materials stark ausgeprägt. Der Grad der Anisotropie wird von verschiedenen Faktoren wie der Produktdicke, den Formgebungsbedingungen und sogar der Angussform beeinflusst. Zu den beeinflussten Eigenschaften gehören Festigkeit, Elastizitätsmodul, Dehnung und sogar Schwindungsrate, linearer Wärmeausdehnungskoeffizient, der die Dimensionseigenschaften direkt beeinflusst, sowie die Wärmeformbeständigkeitstemperatur. Im Vergleich zu vernetztem PPS weist lineares PPS eine höhere Festigkeit, Schlagfestigkeit und Dehnung in Querrichtung (TD) senkrecht zur Fließrichtung auf. Im Hochtemperaturbereich oberhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) ist die Biegefestigkeit beider PPS-Typen in Querrichtung jedoch vergleichbar.

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