了解聚苯硫醚PPS聚苯硫醚(全称为聚亚苯基硫醚,英文名为PolyphenyleneSulfide,缩写为PPS),是特种工程塑料一大品种,被誉为继聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚甲醛(POM)、尼龙(PA)、聚苯醚(PPO)之后的“世界第六大工程塑料”,也是八大宇航材料之一。结构式如下:一、结构特点(1)它是以苯环和硫原子交替排列构成的线性或略带支链的聚合物,分子链规整性强。由刚性苯环与柔性硫醚键连接起来的主链具有刚柔兼备的特点,因此聚苯硫醚可以结晶(其原粉结晶度高达75%,熔点高达285℃);(2)由于主链上苯环与硫原子形成了共轭,且硫原子尚未处于饱和,经氧化可使硫醚键变为亚砜基和砜基或者是苯环和相邻大分子形成氧桥支化或交联,但并没使主链断裂,因此热氧稳定性突出,**高连续使用温度可达260℃,热分解温度可达522℃;(3)由于硫原子的极性被苯环共轭及高结晶度的束缚,整个聚合物呈现出非极性或弱极性的特点,因此电绝缘性和介电性以及耐化学介质性也很突出;(4)由于聚苯硫醚与许多的聚合物和添加剂有良好的相容性,因此可以通过共混、增强、合金化等手段改性,以提高其物理力学性能。还应用于精密仪器:电脑、计时器、转速器、复印机、照相机、温度传感器以及各种测量仪表的壳体和部件。新乡碳纤维聚苯硫醚应用
按照结构组成可分为线型、支链型以及改性树脂(共聚、嵌段、交联、接枝等);从用途上,又可分为涂料型(平均分子量Mw=~22600)、注塑型(Mw=~48000)、纤维型(Mw=~52000)等。PPS的合成方法主要有硫化钠法、硫磺法、氧化聚合法、对卤代苯硫酚盐熔融或溶液自缩聚合法、硫化氢法、环状苯硫醚齐聚物的开环聚合等。从合成机理上来看,PPS合成主要分为4条途径,即亲核取代、亲电取代、自由基聚合和单电子转移。工业生产大多采用亲核取代反应途径。催化剂是合成PPS的关键所在,包括磺酸盐、磷酸盐、羧酸盐、卤化物等体系,金属离子主要是钠盐、锂盐、钙盐等。 浙江磺化聚苯硫醚棒材成型性能好,无定形料,吸湿小,但宜干燥后成型。
主要塑料种类的分类和性能示意图见图1。图1主要塑料种类的分类和性能示意图PPS由硫原子和亚苯基环以对位替换模式形成,链规整性强;分子结构中含有高度稳定的化学键,形成一个具有热稳定性的晶体点阵,使其对热降解和化学反应均具有很高的分子稳定性;刚性结构的苯环和柔性结构的硫醚键,使其除具有一般工程塑料的性能外,还兼具某些独特的性能,比如优异的耐热性、耐化学腐蚀性、阻燃性、电性能突出、高刚性、尺寸稳定性、熔融流动性好等。PPS分子结构示意图见图2。图2PPS分子结构示意图根据分子量的高低,PPS树脂可以分为高分子量、中分子量和低分子量树脂。
聚苯硫醚没有毒性,并且因为其具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、价格低廉等优势常常被运用在食品机械中,弥补了金属材料的缺点。聚苯硫醚复合材料加入聚四氟乙烯形成的涂层具有无毒、防粘、耐高温、耐腐蚀、耐烘烤、对金属附着性强等优点常常被应用在面包机、不粘锅等电炊具中。其实是毒性相对小。苯硫醚具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的dao物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点,被大范围用作结构性高分子材料,通过填充、改性后大范围用作特种工程塑料其突出的特点是耐高温,耐腐蚀和优越的机械性能。
合成工艺PPS的合成方法主要有溶液聚合法和自缩聚法。溶液聚合法以对二氯苯和硫化钠为原料,在极性有机溶剂如六甲基磷酸三胺(HPT)或N-甲基吡洛烷酮(NMP),温度为175~350℃、常压下进行溶液聚合制备聚苯硫醚,反应副产物为氯化钠,反应式为:自缩聚法是以卤代苯硫酚金属盐为原料,在氮气保护下于200~250℃下自缩聚制备聚苯硫醚,反应副产物为卤化金属盐,三、改性经过玻璃纤维、碳纤维、矿物填充、碳纳米管、聚四氟乙烯、石墨烯、二硫化钼等材料改性后的聚苯硫醚(PPS)增加了如导电性、导热性、耐热性、耐磨性、GQ度、耐水解等材料特征。从而形成了据有特有功能的特种工程塑料。纺织纤维:用于特殊工业除尘设备。廊坊阻燃聚苯硫醚纤维
机械工业:用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料,具体有泵体、阀门、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮等。新乡碳纤维聚苯硫醚应用
我国的聚苯硫醚来源主要依赖美国、日本、欧洲等国家,产品主要是玻纤增强、填充、增韧等改性的PPS粒料,这种改性粒料是在聚苯硫醚树脂原粉的基础上对其进行改性加工、抽粒而成,对技术等各方面的要求远远不及于聚苯硫醚原粉。由于较高的技术壁垒,能够生产聚苯硫醚树脂原粉的企业寥寥可数。珠海长先新材料科技股份有限公司是能够生产聚苯硫醚树脂原粉的少数企业之一,我们依靠自主开发,攻克了一系列合成关键技术,目前已实现5000吨/年的量产规模。新乡碳纤维聚苯硫醚应用