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- 产品信息
- SUMIKAEXCEL PES
- 机械特性
SUMIKAEXCEL PES 的机械性能
短期变形
拉伸试验
显示SUMIKAEXCEL PES拉伸试验中的应力-应变曲线（以下称为SS曲线）。应变和应力成正比，直到应力达到一定水平。在设计PES的强度时，需要考虑到存在应力和应变不成比例的部分。
图3-2-1 4100G拉伸强度的S-S曲线
图3-2-2 4101GL30拉伸强度的S-S曲线
弯曲模量的温度依赖性
热变形温度为200-220℃，连续使用温度经UL温度指数认证为180-190℃。
在-100～200℃温度范围内弹性模量几乎没有变化。尤其是在100℃以上的温度下，这是所有热塑性树脂中最高的水平。
图3-2-3弯曲模量的温度依赖性
冲击强度
SUMIKAEXCEL PES 是一种坚韧的树脂，具有优异的抗冲击性。悬臂梁冲击强度与其他耐热树脂比较，可以看出无缺口的非增强级不会断裂。图 3-2-6 显示了冲击强度与温度的关系。可以看出，SUMIKAEXCEL PES即使在低于0℃的温度下，例如-100℃，也具有足够的冲击强度。
图3-2-4 SUMIKAEXCEL PES的抗冲击性
图3-2-5冲击强度的槽口尖端半径依赖性20°C (4800G)
图3-2-6冲击强度的温度依赖性 (4800G)
熔接强度
进行注射成型时，焊接部分（树脂相遇处）的强度低于非焊接部分的强度。玻璃纤维增 强等级的焊接部分的强度根据玻璃纤维含量而降低。图3-2-7为非焊接部与焊接部的强度比较，表3-2-1为SUMIKAEXCEL PES焊接部的拉伸强度。
可以看出，SUMIKAEXCEL PES 与其他树脂相比具有极高的熔接强度。特别是非增强级，焊接部分的增强几乎没有减少，并且具有与非焊接部分相同的强度。
熔接拉伸强度
图3-2-7拉伸强度
表3-2-1熔接部的拉伸强度
(单位:MPa)
| 等级 | 非熔接部 | 熔接部 |
|---|---|---|
| 4100G | 84 | 81 |
| 4800G | 84 | 82 |
| 3601GL20 | 124 | 67 |
| 4101GL20 | 124 | 68 |
| 4101GL30 | 140 | 61 |
熔接弯曲强度
图3-2-8熔接评价用成型品形状
表3-2-2熔接部和非熔接部的弯曲强度和孔板冲击强度
| 等级 | 弯曲强度 (MPa) | 艾氏冲击强度 (J/m) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 无槽口 | 0.25槽口 | |||||
| 非熔接部 | 熔接部 | 非熔接部 | 熔接部 | 非熔接部 | 熔接部 | |
| 4100G | 140* | 140* | ＞1960* | 2156 | 68 | 49 |
| 4101GL20 | 190 | 110 | 411 | 117 | 68 | 29 |
| 4101GL30 | 180 | 110 | 362 | 98 | 68 | 29 |
| PPS-GF40% | 170 | 70 | 166 | 29 | 49 | 19 |
*标记=不断裂。
| 成型机: | 住友重工业株式会社制造 尼奥马特 N47/28 |
| 注射压力: | 130MPa |
| 射出速度: | 60% |
| 气缸温度: | 340℃（4100G） 350℃（4101GL20/4101GL30） |
| 注射时间: | 10秒 |
| 冷却时间: | 20秒 |
薄壁零件的熔接强度
图3-2-9成形品壁厚与熔接部抗拉强度的关系
提高熔接强度
如果焊缝导致的强度降低在实际操作中存在问题，可通过以下方法加以改善:。
- 通过退火改进
玻纤增强牌号的焊缝部分经150-180℃退火后强度可提高15-20%。
壁厚0.5～1.5mm时，适宜的退火条件为150℃×20分钟；壁厚2mm时，适宜的退火条件为180℃×180分钟。
表3-2-3通过退火改善焊接部分的拉伸强度
(单位:MPa)
| 等级 | 退火前 | 150℃ | 180℃ | |
|---|---|---|---|---|
| 20min | 20min | 180min | ||
| 3601GL20 | 68 | 76（113%） | 76（113%） | 77（114%） |
| 4101GL20 | ||||
| 3601GL30 | 61 | 75（123%） | 75（121%） | 75（121%） |
| 4101GL30 | ||||
括号内的数值表示退火前的强度。
设置为 100% 时的比例
- 通过模具温度改善
成型时模具温度越高，熔接强度越高，因此请考虑将模具温度提高到160-180℃。
长期变形
蠕变
在计算实际零件的强度时，重要的是要避免仅使用标准测试（例如 ASTM）中的强度和弹性模量。在确定最佳设计时，需要根据蠕变特性以及温度引起的性能变化，考虑成型品在使用条件下的尺寸和强度变化。图3-2-10为无增强级4800G在20℃和150℃下的拉伸蠕变性能。从图中可以看出，SUMIKAEXCEL PES具有优异的抗蠕变性。在无增强级中，20℃、20MPa荷载下3年后的蠕变变形仅为1%，而在150℃、10MPa荷载下3年后，3年后的蠕变变形也仅为1%。图3-2-11显示了玻璃纤维增 强牌号（3601GL30、4101GL30）在150℃时的弯曲蠕变特性。可以看出，SUMIKAEXCEL PES 与结晶 PPS（40% 玻璃纤维增 强级）相比，具有优异的蠕变性能。
图3-2-10 非增强级（4800G）
拉伸蠕变性能
图3-2-11 玻璃纤维增 强牌号（3601GL30、4101GL30）
弯曲蠕变特性
图3-2-12 非增强级（4100G）
拉伸蠕变性能
图3-2-13 玻璃纤维增 强牌号（4101GL30）
拉伸蠕变性能
图3-2-14弯曲蠕变特性
疲劳特性
长时间处于变化载荷下的材料会发生疲劳失效。显示了拉伸疲劳试验的应力-寿命曲线。
在温度23±1℃、湿度60±5%RH的条件下，即使在30MPa的重复载荷下1.0×107次也不会出现疲劳失效。
图3-2-15 SUMIKAEXCEL非增强级
（3600G、4100G、4800G）应力-寿命曲线
图3-2-16 SUMIKAEXCEL玻璃增强级
(3601GL20、4101GL30)应力-寿命曲线
※带有右箭头 (→) 的符号指示在其重复次数中试样没有断裂。