聚苯硫醚
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• 1. 聚苯硫醚的结构 • 从聚苯硫醚的大分子链的结构可以看出， • （1）它是以苯环和硫原子交替排列构成的线性或略带支 链的高分子化合物，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℃）
• 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，经氧化后可使硫醚键变为亚砜基 和砜基
喷 涂• 3、喷涂成型 成 型 聚苯硫醚的喷涂以静电粉末喷涂为主， 喷涂前需将金属工件进行除油、喷沙、化学 处理，以提高工件与聚苯硫醚的粘附力。然 后将工件在 370～400℃下预热处理 10～20 min，用喷枪将PPS粉末（依要求可在粉末中 混人少量TiO2、Cr2O3，PTFE，石墨等）喷 到工件表面，每次喷涂不宜过厚，反复操作 3～4次，待流平、固化后得到平整而有光泽 的涂层，涂层总厚度应不超过0.5 mm。
聚苯硫醚
姓名：张其民 学号：1011113056
• • • • • •
1、概述 2、聚苯硫醚的制备 3、聚苯硫醚的结构 4、聚苯硫醚的性能 5、聚苯硫醚的成型加工 6、聚苯硫醚的应用
1、概述
• 1.定义 聚苯硫醚是分子主链上含有苯硫基 的热塑性工程塑料，其化学结构式为
英文简称PPS。
2. 特点 聚苯硫醚具有突出的耐热性和近似于 聚四氟乙烯的化学稳定性。
式中 X为 Br或Cl； M为 Na，Cu，Li，K
• 通常合成出来的PPS是一种平均分子量仅在4 000～5000 左右而结晶度高达75％的白色粉末， • 它 的 相 对 密 度 为 1.362 ， 熔 点 285℃ ， 熔 融 指 数 高 达
3000～4000g／10 min
• （343℃，0.5 MPa负荷、2 mm喷嘴下测试），
• （4）化学性能
• 聚苯硫醚除了受强氧化性酸（如浓硫酸、浓硝酸 和王水）影响外，不受大多数酸、碱、盐的侵蚀， 具有接近于聚四氯乙烯的化学稳定性。 • 在低于175℃以下不溶于现已知的任何有机溶剂， 只有在175℃以上时才溶于氯代萘中。 • 聚苯硫醚与一般有机溶剂如苯、冰醋酸、油类、 酯类物质接触时不会出现制品开裂。此外它对紫 外线、射线也很稳定，不会出现表面发粘或分解 的现象。
力70～140MPa，模具温度 120～200℃，保压时间 30～ 120 s，成型收缩率 0.2％～0.8％。
• 2、模压成型 模压成型时需先将树脂粉末（熔融指数为200 以下）于250℃预烘 2h，然后再按比例与填料均匀 混合，再加人到模具中，在370℃下恒温 30～40 min。 取出后置于冷压机上加压成型，压力为 10 MPa左 右，自然冷却至 150℃后进行脱模。 再将制品于 200～250℃下后处理，后处理时间依 制品厚度而定。
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，
因此热氧稳定性十分突出，最高连续使用
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。
• 用于注射成型的聚苯硫醚，其熔融指数一般为10～100 g ／min（343℃，0.5 MPa下测出），而且多为加人纤维增 强或填料填充改性的品级。 • 所用注射机一般应选用螺杆式注射机，要求加热温度能达 到 350℃，注射压力能达到 150 MPa。喷嘴宜选用自锁式， 以防止流涎现象。
• 模具应能加热，在低模温（95℃以下）中得到的注射制品 结晶度低（10％～15％以下），需经后处理（204℃处理 30min）以提高结晶度从而使制品性能提高。 • 而在高模温（120～200℃）中会得到高结晶度（50％～ 55％）的制品。 • 常用的注射工艺条件为：料筒温度300～340℃，注射压
• （5）燃烧性能 • 聚苯硫醚由于分子链由苯环和硫原子交替 排列组成，本身具有阻燃作用，不加人阻 燃剂就可以达到UI－94－V0级，它的极限 氧指数可以达到44～53，与聚氯乙烯相近， 高于PSU，PA66，PPO，PC等工程塑料， 是一种自熄性工程塑料。
4、聚苯硫醚的成型加工
• 聚苯硫醚通常采用注射、挤出、压制、喷涂等方法进行成 型加工。 • 1、注射成型
.
谢谢大家
4、聚苯硫醚的性能
• （1）物理力学性能 • 聚苯硫醚的拉伸强度、弯曲强度等在工程塑料中属中等水 平，而伸长率和冲击强度却比较低， • 因此在保持其耐热性、阻燃性和化学稳定性突出的特点下， 在聚苯硫醚中添加玻璃纤维、碳纤维及无机填料来提高力 学性能。
• 表 11－20，未改性聚苯硫醚为（R－6），40％玻纤增强聚苯硫醚为 （R－4），25％玻纤、 30％碳酸钙填充聚苯硫醚为（R－8）的物理 力学性能的比较。
2、聚苯硫醚的制备
主要有溶液聚合法和自缩聚法。 溶液聚合法是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－甲基吡啶烷酮 （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，反应式为
• 但是在氮气保护下即使温度高于350℃也不会得 到上式三种结构中的任何一种结构，可见热处 理后的结构除与温度有关外还与氧有关。
• 较适宜的处理条件是在285～300℃的空气中进 行，此时既不会形成处理过度，出现的不熔不 溶的交联结构，又会使聚苯硫醚的分子量增加， 处理时间由所需的熔融指数确定。
3、聚苯硫醚的结构
5、聚苯硫醚的应用
• 聚苯硫醚的应用是以其耐热性为中心，兼顾它的 耐化学介质性、尺寸稳定性、阻燃性和电绝缘性
在电子电器领域，主要选用玻纤增强的聚苯硫醚制作H 级绝缘材料和精密零件，如变压器骨架、高频线圈骨 架、插头、插座、开关、接线架、电视机输出变压器， 铝电解电容器差板，接触器转鼓鼓片等。 在机械领域作为叶轮、风机、叶片、离合器、齿轮、 偏心轮、过滤器、复印机卡爪、旋转轴承及照相机光 圈零件等。 在化工领域用作反应釜、管道、储罐的涂层，以及化 工泵、燃油泵、阀门等零件。
•此外，由于聚苯硫醚本身的硬度较高，可与聚四氟乙烯、二硫 化钼、碳纤维等复合后可以制出摩擦因数和摩耗量很小、耐高 温的自润滑材料。
• （2）热性能 • 热性能突出是PPS最受人关注的焦点，用玻璃纤 维增强后热性能指标更高。
• （3）电性能
• 聚苯硫醚的介电常数很小，介电损耗相当 低，表面电阻和体积电阻对频率、温度、 湿度的变化不敏感，是优良的电绝缘材料， 它的耐电弧时间也较长。
• 在 170℃以下不溶于现已知的任何溶剂，这种低分子量的 聚合物力学性能很低，只能作防腐涂层外 , 无法直接作为 塑料使用。
• 为了使PPS应用于塑料工业，必须对其热 处理以适当提高分子量并降低熔融指数。
• 通过对不同温度下聚苯硫醚原粉热处理后 的红外光谱分析，发现热处理后聚苯硫醚 分子结构中存在以下三种结构形式：
• 可见热处理后均在线性分子链上出现了1，2，4－三取代 苯或二苯醚的现象，Ⅰ和Ⅱ结构是使聚苯硫醚链增长或支 化，而Ⅲ结构是使聚苯硫醚交联，三种结构均使它的分子 量增大，熔融指数下降。 • 三种结构与处理条件关系密切，在150℃～350℃之间处 理得到Ⅰ和Ⅱ的结构，
• 超过350℃的热处理会出现Ⅲ型的交联结构。
• 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，经氧化后可使硫醚键变为亚砜基 和砜基
喷 涂• 3、喷涂成型 成 型 聚苯硫醚的喷涂以静电粉末喷涂为主， 喷涂前需将金属工件进行除油、喷沙、化学 处理，以提高工件与聚苯硫醚的粘附力。然 后将工件在 370～400℃下预热处理 10～20 min，用喷枪将PPS粉末（依要求可在粉末中 混人少量TiO2、Cr2O3，PTFE，石墨等）喷 到工件表面，每次喷涂不宜过厚，反复操作 3～4次，待流平、固化后得到平整而有光泽 的涂层，涂层总厚度应不超过0.5 mm。
聚苯硫醚
姓名：张其民 学号：1011113056
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1、概述 2、聚苯硫醚的制备 3、聚苯硫醚的结构 4、聚苯硫醚的性能 5、聚苯硫醚的成型加工 6、聚苯硫醚的应用
1、概述
• 1.定义 聚苯硫醚是分子主链上含有苯硫基 的热塑性工程塑料，其化学结构式为
英文简称PPS。
2. 特点 聚苯硫醚具有突出的耐热性和近似于 聚四氟乙烯的化学稳定性。
式中 X为 Br或Cl； M为 Na，Cu，Li，K
• 通常合成出来的PPS是一种平均分子量仅在4 000～5000 左右而结晶度高达75％的白色粉末， • 它 的 相 对 密 度 为 1.362 ， 熔 点 285℃ ， 熔 融 指 数 高 达
3000～4000g／10 min
• （343℃，0.5 MPa负荷、2 mm喷嘴下测试），
• （4）化学性能
• 聚苯硫醚除了受强氧化性酸（如浓硫酸、浓硝酸 和王水）影响外，不受大多数酸、碱、盐的侵蚀， 具有接近于聚四氯乙烯的化学稳定性。 • 在低于175℃以下不溶于现已知的任何有机溶剂， 只有在175℃以上时才溶于氯代萘中。 • 聚苯硫醚与一般有机溶剂如苯、冰醋酸、油类、 酯类物质接触时不会出现制品开裂。此外它对紫 外线、射线也很稳定，不会出现表面发粘或分解 的现象。
力70～140MPa，模具温度 120～200℃，保压时间 30～ 120 s，成型收缩率 0.2％～0.8％。
• 2、模压成型 模压成型时需先将树脂粉末（熔融指数为200 以下）于250℃预烘 2h，然后再按比例与填料均匀 混合，再加人到模具中，在370℃下恒温 30～40 min。 取出后置于冷压机上加压成型，压力为 10 MPa左 右，自然冷却至 150℃后进行脱模。 再将制品于 200～250℃下后处理，后处理时间依 制品厚度而定。
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，
因此热氧稳定性十分突出，最高连续使用
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。
• 用于注射成型的聚苯硫醚，其熔融指数一般为10～100 g ／min（343℃，0.5 MPa下测出），而且多为加人纤维增 强或填料填充改性的品级。 • 所用注射机一般应选用螺杆式注射机，要求加热温度能达 到 350℃，注射压力能达到 150 MPa。喷嘴宜选用自锁式， 以防止流涎现象。
• 模具应能加热，在低模温（95℃以下）中得到的注射制品 结晶度低（10％～15％以下），需经后处理（204℃处理 30min）以提高结晶度从而使制品性能提高。 • 而在高模温（120～200℃）中会得到高结晶度（50％～ 55％）的制品。 • 常用的注射工艺条件为：料筒温度300～340℃，注射压
• （5）燃烧性能 • 聚苯硫醚由于分子链由苯环和硫原子交替 排列组成，本身具有阻燃作用，不加人阻 燃剂就可以达到UI－94－V0级，它的极限 氧指数可以达到44～53，与聚氯乙烯相近， 高于PSU，PA66，PPO，PC等工程塑料， 是一种自熄性工程塑料。
4、聚苯硫醚的成型加工
• 聚苯硫醚通常采用注射、挤出、压制、喷涂等方法进行成 型加工。 • 1、注射成型
.
谢谢大家
4、聚苯硫醚的性能
• （1）物理力学性能 • 聚苯硫醚的拉伸强度、弯曲强度等在工程塑料中属中等水 平，而伸长率和冲击强度却比较低， • 因此在保持其耐热性、阻燃性和化学稳定性突出的特点下， 在聚苯硫醚中添加玻璃纤维、碳纤维及无机填料来提高力 学性能。
• 表 11－20，未改性聚苯硫醚为（R－6），40％玻纤增强聚苯硫醚为 （R－4），25％玻纤、 30％碳酸钙填充聚苯硫醚为（R－8）的物理 力学性能的比较。
2、聚苯硫醚的制备
主要有溶液聚合法和自缩聚法。 溶液聚合法是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－甲基吡啶烷酮 （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，反应式为
• 但是在氮气保护下即使温度高于350℃也不会得 到上式三种结构中的任何一种结构，可见热处 理后的结构除与温度有关外还与氧有关。
• 较适宜的处理条件是在285～300℃的空气中进 行，此时既不会形成处理过度，出现的不熔不 溶的交联结构，又会使聚苯硫醚的分子量增加， 处理时间由所需的熔融指数确定。
3、聚苯硫醚的结构
5、聚苯硫醚的应用
• 聚苯硫醚的应用是以其耐热性为中心，兼顾它的 耐化学介质性、尺寸稳定性、阻燃性和电绝缘性
在电子电器领域，主要选用玻纤增强的聚苯硫醚制作H 级绝缘材料和精密零件，如变压器骨架、高频线圈骨 架、插头、插座、开关、接线架、电视机输出变压器， 铝电解电容器差板，接触器转鼓鼓片等。 在机械领域作为叶轮、风机、叶片、离合器、齿轮、 偏心轮、过滤器、复印机卡爪、旋转轴承及照相机光 圈零件等。 在化工领域用作反应釜、管道、储罐的涂层，以及化 工泵、燃油泵、阀门等零件。
•此外，由于聚苯硫醚本身的硬度较高，可与聚四氟乙烯、二硫 化钼、碳纤维等复合后可以制出摩擦因数和摩耗量很小、耐高 温的自润滑材料。
• （2）热性能 • 热性能突出是PPS最受人关注的焦点，用玻璃纤 维增强后热性能指标更高。
• （3）电性能
• 聚苯硫醚的介电常数很小，介电损耗相当 低，表面电阻和体积电阻对频率、温度、 湿度的变化不敏感，是优良的电绝缘材料， 它的耐电弧时间也较长。
• 在 170℃以下不溶于现已知的任何溶剂，这种低分子量的 聚合物力学性能很低，只能作防腐涂层外 , 无法直接作为 塑料使用。
• 为了使PPS应用于塑料工业，必须对其热 处理以适当提高分子量并降低熔融指数。
• 通过对不同温度下聚苯硫醚原粉热处理后 的红外光谱分析，发现热处理后聚苯硫醚 分子结构中存在以下三种结构形式：
• 可见热处理后均在线性分子链上出现了1，2，4－三取代 苯或二苯醚的现象，Ⅰ和Ⅱ结构是使聚苯硫醚链增长或支 化，而Ⅲ结构是使聚苯硫醚交联，三种结构均使它的分子 量增大，熔融指数下降。 • 三种结构与处理条件关系密切，在150℃～350℃之间处 理得到Ⅰ和Ⅱ的结构，
• 超过350℃的热处理会出现Ⅲ型的交联结构。