聚苯硫醚的综合性能优异,但是它也存在脆性大、韧性差、强度低的缺点,因此通常需要和其他材料复合使用以提高性能,**常见的便是加入玻璃纤维和碳纤维。玻璃纤维在聚苯硫醚基体中起成核剂的作用,使得聚苯硫醚分子围绕玻纤结晶,再加入偶联剂改善两者界面的结合性,当复合材料受到外界冲击时可以起到增强作用。而碳纤维具有质轻、强度和模量高、导电导热、膨胀系数小等的优点,常常与聚苯硫醚复合加工应用在航天航空领域,这种复合材料也被认为是综合性能比较好、相当有潜力的航空热塑性复合材料之一。可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮,气动信号调解器等。辽宁加纤聚苯硫醚合成
什么是聚苯硫醚?我们还得先从聚芳硫醚(PAS)说起。聚芳硫醚是指分子主链结构为硫和芳基交替连接的一类高分子聚合物,比如聚苯硫醚砜(PPSSU)、聚苯硫醚酮(PPSK)等。由于这类聚合物的分子链中含有硫和芳基结构,所以它们具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、尺寸稳定性以及优良的电性能。在聚芳硫醚聚合物中,聚苯硫醚(PPS)是**典型、**重要、**常见的。聚苯硫醚全称聚次苯基硫醚,英文为PolyphenyleneSulfide,所以也被称为PPS,按照实用分子量数量差异可以将其划分为涂料级、注塑级、纤维级、挤出级/薄膜级。聚苯硫醚的分子主链是由苯环和硫原子交替排列形成的,苯环结构赋予了聚苯硫醚刚性,硫醚键提供了一定的柔顺性,结合聚芳硫醚聚合物所具备的优良性能,使得聚苯硫醚被广泛应用在电子电气、机械、航天航空、化工等领域。 沈阳碳纤维增强聚苯硫醚叶轮聚苯硫醚的介电常数很小,表面电阻率和体积电阻率对频率、温度、湿度的变化不敏感,是优良的电绝缘材料。
结果表明:(1)聚苯硫醚纤维在接近火焰时收缩,在火焰中熔融燃烧,冒些许黑黑色气体,离开火焰不延燃,有臭味,残渣为黑褐色硬块。(2)聚苯硫醚纤维的横截面形态为圆形或近似圆形,其纵向形态为表面平滑,与大部分合成纤维类似。(3)聚苯硫醚纤维溶解于沸腾的硫酸(95%~98%)和硝酸(65%),溶液颜色分别呈现黑色和黄色。(4)聚苯硫醚纤维的熔点为284℃。(5)观察1090.69cm-1特征峰是判断聚苯硫醚结晶度的一种方法,故通过红外谱图和谱带的分布可以有效鉴别聚苯硫醚纤维。(6)聚苯硫醚纤维的系统鉴别法为:首先通过燃烧法确定纤维的类别,即合成纤维,然后通过化学溶解法以及熔点法Z终确定纤维的种类。而红外吸收光谱法可以对纯聚苯硫醚纤维进一步的确认,适用于仲裁性试验。
PPS中文名称叫聚苯硫醚。它具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点,耐化学腐蚀性强等特点。PPS是工程塑科中耐热性比较好的品种之一,经玻璃纤维改性的料热变形温度一般大于260度,耐化学性*次于聚四氟乙烯。此外,它还具有成型收缩率小,吸水率低,防火性好.耐震动疲乏性好,耐电弧性强等优点,特别是在高温.高湿的环境下仍然有较好的电绝缘性。但其缺点是脆性大、韧性差,耐冲冲击强度低,经过改性后,可以克服上述缺点,获得十分优异的综合性能[2-3]聚苯硫醚是美国菲利普斯公司于1971年首先实现工业化生产的,到期后,日本的企业也开始研发和生产。
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。聚苯硫醚由于分子链是由苯环和硫原子交替排列组成,无须加入阻燃剂就可以达到UL-94-VO级水平。辽宁加纤聚苯硫醚合成
薄膜/绝缘纸:用于电机绝缘材料。辽宁加纤聚苯硫醚合成
目前研究与开发的与PPS共混改性的材料还有,PES(聚醚砜)、PC(聚碳酸酯)、PEK-C(酚酞型聚醚酮)、PPSK(聚苯硫醚酮)、PPO(聚苯醚)、PE(聚乙烯)、ABS和丙烯酸类橡胶弹性体等。如PPS/PC合金,提高PPS抗冲击强度,提高PC阻燃性能,主要用于机械行业、电子电气和汽车工业;PPS/PPO合金已被用作电池盒和电池盖;PPS/PE已被用于电线电缆等通讯信息行业中。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,辽宁加纤聚苯硫醚合成