线性膨胀系数

图 6.6  TMA 曲线 (A900)图 6.6 TMA 曲线 (A900)

线性膨胀系数表征的是成型品的初始尺寸与温度升高1K时的热膨胀所产生的变形量的比。线性膨胀系数可以通过TMA曲线(位移量)计算而得,TMA(热力学分析)是在稳定的压缩载荷下(恒定载荷),通过改变试验片的温度测得。见图6.6。一般来说,线性膨胀系数是指在某一温度范围内的平均线性膨胀系数。如TMA曲线所示,假设在一个较宽的温度范围内,设定两点间的比例关系(线性),当温度超过了玻璃态转移温度时(90℃~95℃),PPS树脂的线性膨胀系数增大。因此,材料的低温侧与高温侧的玻璃态转移温度的斜率的差值是很大的,例如非强化PPS在较宽的温度范围内,平均值的差值会随着温度的增加而增加。在这种情况下,可在玻璃态转移温度划分两个温度范围,这样在两个温度范围内得到的线性膨胀系数的乖离率就会变小。
强化系PPS的在流动方向与垂直方向上的线性膨胀系数是不同的,主要与所使用的强化材类型、含量和流动取向(各向异性)的影响有关。表6.2列出了各向异性相对较低的平板制品(80×80×3 mmt),从中间部位切出的试验片(10 x 5 x 3 mm t)的线性膨胀系数。线性膨胀系数与强化材的含量有关,一般来说,交联型PPS比线型PPS的线性膨胀系数要更低。A575W20B由于有无机矿物填充的效果,在玻璃态转移温度以上的高温的条件下,其线性膨胀系数的变化很小。

表6.2 TORELINA™的线性膨胀系数

Item Temperature range
(℃)
Units Glass fiber reinforced Glass + filler reinforced Elastomer improvement Unreinforced
A504X90 A604 A310MX04 A610MX03 A673M A575W20 A495MA1 A900 A670T05
Machine direction
(MD)
-40 to 90
90 to 200
-40 to 200
×10-5/K 2.1
2.8
2.4
2.0
2.8
2.4
1.5
2.1
1.8
1.6
2.2
1.9
2.1
2.2
2.2
1.8
2.0
1.9
1.9
2.2
2.1
4.6
10.9
7.7
5.1
11.0
8.0
Transverse direction
(TD)
-40 to 90
90 to 200
-40 to 200
2.9
3.6
3.2
3.2
4.0
3.6
2.0
3.1
2.5
2.1
3.1
2.6
3.1
3.9
3.5
2.3
2.6
2.5
2.4
3.5
3.0
4.9
11.1
8.0
5.5
11.8
8.7