在工程塑料的宣传中,PPS 经常被贴上“尺寸稳定性好”的标签。但如果深入分析就会发现,这个说法过于笼统甚至有误导性。
尺寸稳定性并不是单一参数,而是由 收缩率、后结晶、热膨胀系数(CLTE)、蠕变性能 等多方面共同决定的。
今天,我们就把 纯 PPS、PPS+40GF、PPS+65玻矿,再加上一个“对照组” PPO,逐项对比,把尺寸稳定性讲清楚。
01
收缩率:成型环节的稳定性
收缩率大的材料,零件结构和注塑工艺对最终的收缩率影响大,所以被认为注塑精度差,尺寸稳定性不佳。所以收缩率低,同时横纵向收缩率差异小,是尺寸稳定性好的表现
  • PPS(纯树脂) → 结晶度高,收缩率 1.0~1.5%,注塑精度差,尤其对精密零件不利。
  • PPS+40GF → 收缩率降到 0.2~0.6%,横纵方向的收缩率差异很大了(FD0.1%,TD0.55%),易翘曲。
  • PPS+65玻矿 → 收缩率更低,0.1~0.3%,横纵方向的收缩率差异减小(FD0.15%,TD0.4%)。
  • PPO→ 非结晶,收缩率较低(0.5% 左右),横纵向很接近,比纯 PPS 好。
👉 结论:纯 PPS 在成型环节的尺寸稳定性并不好,高填充的玻矿增强改性才真正稳定。
02
结晶性与后结晶 → 后收缩风险
我们知道 PPS 在注塑环节的结晶度高度依赖注塑工艺(模温),如果结晶不完全,在之后的使用过程中,一旦温度高于玻璃化温度(90 度),结晶不完全的零件就会发生后结晶,尺寸会进一步减小
  • PPS(纯树脂) → 结晶快,但仍可能后结晶,导致零件长期使用中发生 后收缩。
  • PPS+40GF → 玻纤约束作用,后结晶风险减弱,但仍存在一定影响。
  • PPS+65玻矿 → 几乎消除后收缩。
  • PPO → 非结晶,无后结晶问题。
 
👉 结论:后结晶是纯 PPS 最大的尺寸稳定性隐患。
03
 CLTE:热膨胀维度的稳定性
CLTE低,同时横纵向CLTE差异小,是尺寸稳定性好的表现
如果结晶完全的情况下,测试 CLTE,那材料 随着温度变化的尺寸稳定性又如何?
  • PPS(纯树脂) → CLTE 50~70 ×10⁻⁶/K,与 PPO 相当,比 PA、PBT 小。
  • PPS+40GF → CLTE 显著降低至 20~30 ×10⁻⁶/K,但横纵向的差异很大(FD15×10⁻⁶/K,TD50×10⁻⁶/K),翘曲变形风险大。
  • PPS+65玻矿 → CLTE 进一步降到 10~20 ×10⁻⁶/K,接近铝合金。
  • PPO → CLTE 50~80 ×10⁻⁶/K。
     
👉 结论:单看 CLTE,PPS 的确表现还不错,但这只是“使用阶段”的一个维度。
04
蠕变:长期载荷下的尺寸稳定性
  • PPS(纯树脂) → 在高温下蠕变较明显,限制了尺寸保持性。
  • PPS+40GF → 玻纤提高刚性,耐蠕变性大幅改善。
  • PPS+65玻矿 → 蠕变进一步减小,适合替代金属的场景。
  • PPO → 耐蠕变性于不如纯 PPS( 23 °C, PPS:1%/1000h 拉伸蠕变应力为 36 MPa,PPO :16 MPa),远不及高玻纤 PPS。
     
👉 结论:增强 PPS 的尺寸稳定性,本质上依赖于耐蠕变性能。
 
05
📌 总结
  • 纯 PPS 并没有想象中“稳定”:成型收缩率大、后结晶带来后收缩。
  • PPS 真正的尺寸稳定性优势,来源于高玻纤/矿物增强——低收缩率、低 CLTE、优异耐蠕变。
  • PPO 是一个很好的对照:虽然非结晶、成型尺寸稳定,但在高温和蠕变性能上不如高填充 PPS。
     
👉 所以,当我们讨论“PPS 尺寸稳定性”时,一定要问清楚:是纯 PPS?还是增强 PPS?是在成型阶段?还是在长期使用阶段?
为了让大家获得能力,而不是获得知识点,我花了一下午画了个图,教大家"如何考虑一个零件的尺寸稳定性"——零件全生命周期尺寸逻辑图
来源:塑料选材

作者 808, ab