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。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。天津绝缘聚苯硫醚型材
聚苯硫醚综合性能优异,但是也存在脆性大、韧性差、强度低的缺点,因此通常需要和其它材料复合使用以提高性能,最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璃纤维结晶,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。碳纤维具有质轻、强度和模量高、导电导热、膨胀系数小等优点,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。除此之外,还可以将聚苯硫醚与PTFE共混形成复合材料。PTFE的分子结构中含有高键能的碳氟键,碳链外有氟原子形成的屏蔽效应,使得其具有优异的自润滑性、电绝缘性、化学稳定性、耐高低温、耐老化等优点,与聚苯硫醚结合不仅能够发挥两者的优势,还能够改善聚苯硫醚韧性差、力学强度低、耐磨损性能低的缺点。两者的结合可谓是“天作之合”。长治碳纤维聚苯硫醚轴套超韧系列聚苯硫醚含有一些增韧剂,会失去一些耐燃性。
应用领域PPS的用途十分宽泛,主要应用于:汽车、电子电气、机械行业、石油化工、制药业、轻工业以及JG、航空航天等特殊领域。PPS树脂还被制成了高性能的特种纤维和薄膜等产品,使其在环保应用领域和清洁能源领域有了更加宽泛的应用。图PPS应用于汽车零部件汽车领域:大灯灯碗、灯座插座、传感器、汽化器、进气管、汽油泵、座椅弹簧座、水箱、水室,节气门体、节温器、调节电机、点火系统、电机支架、暖风口支架、调温器支架、外壳、叶轮、泵体指针环、循环水泵外壳、刹车制动器支架、传动装置、制动锁、流量泵、汽油泵等。图PPS应用于汽车零部件电器领域:电风扇、微波炉支架、干衣机、咖啡煲、烤面包机、电饭煲、热风筒、烫发器、空调动涡卷等。
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,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较终确定纤维的种类。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。可在200~240℃下长期使用;其耐热性与PI相当,仅次于F4塑料,这在热固性塑料中也不多见。
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,聚苯硫醚具有优良粘接性和耐蚀性,极宜作化工设备的衬里。郑州高耐磨聚苯硫醚齿轮
改性后的聚苯硫醚能在长期工作负荷和热负荷的作用下保持高的力学性能和尺寸稳定性。天津绝缘聚苯硫醚型材
无需耐压设备,但是溶剂毒性大且价格昂贵;国外通常采用加压法,以NMP为溶剂,对设备材质要求较高,而NMP相对较便宜。2聚苯硫醚的应用在国际市场上,PPS树脂主要运用在工程塑料、纤维、涂层以及薄膜等若干领域,各个领域在市场上所占的比例如表1所示。表1不同应用领域PPS的消费比例应用领域塑料纤维涂料薄膜市场占比/%801055具有高耐磨和自润滑特性的PPS合金被广用于机械、汽车、航空航天及领域;具有优良抗冲击强度和阻燃性能的PPS合金,主要用于机械行业、电子电气和汽车工业;此外,还有被用于电线电缆等通讯信息行业中。 天津绝缘聚苯硫醚型材