PPS聚苯硫醚剖析
聚苯硫醚(PPS)
聚苯硫醚树脂特性交联或半交联型聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide,简称PPS)为浅褐色粉末,以加热变为深褐色;而直链型PPS则为白色颗粒,高结晶速度的为白色或浅黄色颗粒,受热后其颜色变深。
基本性能特点1.白色,结晶性,易流动的粉末。
2.强度度,抗蠕变性度,坚韧,质硬,无冷流变性,力学性能随温度升高而降低。
3.热稳定性极好,热变形温度260℃,熔点290℃,在400~500℃热空气和氮气中仍稳定,交联后可耐600℃高温,可在350℃以上长期使用。
4.耐磨,阻燃性优,有自熄性,对玻璃,陶瓷,金属的粘接性好。
5.电绝缘性能,高温,高湿的影响小,耐电弧性好。
6.成型收缩率小,尺寸稳定性好,熔体黏度小,易成型加工。
7.化学稳定性优异,耐稀酸,碱,在204℃以下耐任何溶剂/。
8.对炭黑,石墨,玻璃纤维,MoS2,PTFE等填料有特别好的润湿作用。
注射成型工艺工艺条件一,预干燥尽管PPS工程塑料的含水率较低,但为了提高注射产品的外观和制品的熔接强度,防止流延,对于线性PPS推荐采用鼓风干燥机在120~140℃条件下干燥3~5H,平盘中的材料高度最好不要超过5CM;对彩色的PPS工程塑料,为确保稳定的色彩,应在105℃以下,干燥3~5H,为保证制品外观,甚至干燥时间可以再长一些,对增强的交联型PPS,在鼓风烘箱中可在149~177℃条件下干燥2~3H,烘干时间延长,一般对材料性能影响不大,但最好烘干温度不能超过260℃。
采用真空烘箱和其他除湿式烘箱,温度和时间可适当降低和减少。
二,模温模温在很大的程度上影响模塑产品的特性。
考虑到模塑产品的外观,高温下的尺寸稳定性,耐热性及耐蠕变性能,模温一般不得低于120℃,至少要在130℃以上。
模温最好在120~160℃。
三,注射压力正常的注射压力保持在29~98MPa比较合适,高压注射能保证制件的密实件,特别是对薄壁复杂的制件,更应采用高压注射,而且高压可以提高材料的拉伸强度。
PPS聚苯硫醚 PPT
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,最高连续使用温度可
达260℃,热分解温度可达522℃。
2. 聚苯硫醚的性能
(3)阻燃性 氧指数高达44%以上,自身具有阻燃性;阻燃性可达到UL94V-0级;在制作阻燃产品时不需 加入任何阻燃剂,保持了材料本身的高机械性能。
(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。
在 170℃以下不溶于现已知的任何有机溶剂,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
⑴ 机械性能 纯PPS的机械性能不高,尤其是冲击强度比较低。以玻璃纤维增强后可大幅度提高冲击强 度,由27J/m增加到76J/m,拉伸强度由67MPa提升到137MPa。 PPS在负荷下的耐蠕变性好,硬度高,耐磨性高,还具有一定的自润滑性。
⑵ 热性能
PPS的耐热性十分优异,其Tg为110℃,熔点280℃-290℃,40%玻纤增强热变形温度260℃, 可在220~240℃温度范围内长期使用。在1000℃惰性气体仍保持40%的重量。
军工新材料—聚苯硫醚(PPS)介绍之三
舰 船
速 齿轮 、 、 阀 弹簧座 、 进 体等 2 推 0多个 零部 件 采用 P S P 这 类 高 性 能 复 合 材 料制 造 , 减 重 1 , 低 制 造 成 共 . t降 4 本 3 %。研 发 部 门还 计 划将 总 计 4 0 9个 零部 件 采 用 高 分 子复 合 材料 制 造 , 降低 坦 克 质量 的 2 %, 中 , 可 7 其 缩 小 发动 机 体积 并减 重 4 %。 由于每 减重 1 可使 战 车 0 t 速 度增 加 3 1k / , - 0 m h 同时有 效增 加 作 战半 径 , 此 , 因 该 工 程效果 十 分显著 。
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聚苯硫醚_精品文档
聚苯硫醚聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS)是一种具有优异性能的高性能工程塑料,由苯硫酚和硫磺通过聚合反应制得。
聚苯硫醚的化学结构中含有大量的芳香环和硫醚键,这使得它具有很好的耐高温、耐化学腐蚀、绝缘性能和机械强度。
聚苯硫醚在工程应用领域具有广泛的应用前景,特别在汽车、电子、航空航天等领域有较大的需求。
首先,聚苯硫醚在汽车行业中起到了重要的作用。
由于聚苯硫醚具有出色的耐高温性能,能够在高温下保持较好的力学强度和稳定性,因此被广泛应用于汽车发动机部分。
其高温耐受性使得聚苯硫醚可以用于汽车引擎的冷却系统、传感器和排放系统等关键部件,确保引擎的正常运行和高效工作。
此外,聚苯硫醚还具有优异的电绝缘性能,在汽车的电路系统中可以作为电线、连接器和继电器的绝缘材料,提高电气设备的性能和可靠性。
其次,聚苯硫醚在电子行业中也有广泛的应用。
由于聚苯硫醚具有优异的耐高温性和抗腐蚀性能,被广泛应用于电子产品的外壳、线缆、插件和连接器等部件。
聚苯硫醚材料具有良好的电绝缘性能,可以在高温和恶劣环境下保持稳定的电性能,确保电子设备的正常运行。
此外,聚苯硫醚具有良好的耐化学腐蚀性能,可以抵御酸碱溶液和有机溶剂的腐蚀,从而保护电子设备免受外界环境的侵蚀。
聚苯硫醚在航空航天领域也有重要的应用。
由于航空航天器在高空和高速运行时面临着极端的气候条件和机械应力,要求材料具有卓越的耐高温和耐疲劳性能。
聚苯硫醚具有非常高的玻璃化转变温度和热稳定性,能够在高温下保持较好的力学性能和稳定性,因此被广泛应用于航空航天器的结构部件、燃气涡轮发动机和导电部件等关键部分,提高了航空航天器的安全性和可靠性。
此外,聚苯硫醚还具有其他许多优良特性,例如良好的耐磨性、尺寸稳定性和低摩擦系数等,使其在机械工程、化工和环保等领域有着广泛的应用。
在化工行业中,由于聚苯硫醚具有耐酸、耐碱的特性,因此可以作为化工设备的密封材料和管道材料,抵御化学物质的腐蚀。
聚苯硫醚(PPS)树脂简介
聚苯硫醚中文名称:聚苯硫醚英文名称:Polyphenylene sulfide(PPS)CAS登录号:25212-74-2熔点:285~300℃密度:1.36g/cm3基本概况:PPS是一种综合性能优异的特种工程塑料。
PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的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,被广泛用作结构性高分子材料,通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。
同时,还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料,在电子电器、航空航天、汽车运输等领域获得成功应用。
国内企业积极研发,并初步形成了一定的生产能力,改变了以往完全依赖进口的状况。
但是,中国PPS技术还存在产品品种少、高功能产品少、产能急待扩大等问题,这些将是PPS下一步发展的重点。
PPS具有优异的耐热性、阻燃性、绝缘性,其强度和硬度均较高,可用多种方法成型加工,可精密成型,是迄今为止性价比最高的特种工程塑料。
分子结构与性能:聚苯硫醚PPS是一种白色、结晶度高的聚合物,PPS的分子主链由苯环和硫原子交替排列,链规整性很强。
苯环提供刚性,硫醚键提供柔顺性。
分子主链刚柔兼备,所以PPS易于结晶,结晶度可达75 %。
PPS分子结构中含有高度稳定的化学键,使其对热降解和化学反应均具有很高的分子稳定性。
同时,该聚合物的分子结构也易于形成一个具有热稳定性的晶体点阵,因此,PPS是一种结晶熔点高达285℃的半晶状聚合物。
由于其分子结构所呈现的特点,PPS在燃烧中往往会形成炭质残渣,使材料具有与生俱来的阻燃性能。
尚未发现PPS在低于200℃左右的温度下溶于任何溶剂。
机械性能:纯PPS力学性能不高,尤其是抗冲击强度比较低,以玻璃纤维(GF)增强后,抗冲击强度由27J/m提高到76J/m,拉伸强度由80MPa提高到150MPa。
聚苯硫醚的弯曲模量可达3.8GPa,无机填料填充改性后可达到13GPa,且在载荷下的耐蠕变性好,耐磨性好,还具有一定的自润滑性能,可代替部分金属使用。
PPS(聚苯硫醚)性能特点
2、聚苯硫醚( PPS )特性:密度1.38g/cm3,断裂强度5.0g/d,极限氧指数34,是结晶性高性能热塑性工程塑料,具有耐热、耐化学性、阻燃性等特性。
过滤性能:可在190℃的温度下连续使用,瞬时温度可达200℃(每年累计400小时以下);耐化学性非常好,是抗酸碱性很强的纤维;其缺点是抗氧化性较差,要求O2含量小于15%(V ol)、NO X小于600mg/Nm3,在使用中,含氧量越高,所使用的温度就要越低。
PPS 滤料具有较强的抗腐蚀功能和很好的尺寸稳定性,在集尘和清灰方面具有优良的性能。
典型用途是市政废物焚烧炉、公用工程锅炉、烧煤锅炉、医院焚烧炉、热电联产锅炉上用的脉冲袋滤器。
也可用它来取代别的经不住高温或存在化学品及不耐潮湿的合成纤维。
PPS过滤毡是我厂选用美国、日本等国生产的聚苯硫醚(PPS)纤维,按照其它耐高温过滤毡的生产工艺,生产加工的过滤材料,为耐高温过滤材料的主要品种之一。
PPS针刺滤料在以下场合的应用中性能卓越。
1、燃料中含硫或烟道气中含硫的氧化物,现已证明其是抗酸碱腐蚀、抗化学性很强的纤维。
2、烟道中含湿气的场合。
3、在温度190℃~232℃工矿条件下,气布比高达5:1做线上清灰及气布比6:1作离线清灰时,PPS滤袋具有优异的性能纪录。
PPS纤维具有强度的完整保持性和内在的耐化学性,可以在恶劣的环境中保持良好的过滤性能,并达到理想的使用寿命。
在过滤燃煤锅炉、垃圾焚烧炉、电厂粉煤灰的集尘处理等脉冲清灰式除尘器中,PPS过滤毡是理想的过滤材料。
注:PPS也称聚苯硫醚纤维,在世界范围内只有少数几家大型化学公司生产,日本东洋(TOYOBO)公司的注册商标为“普抗®”“PROCON”,日本东丽(TORAY)公司的注册商标为特利通®“TORCON”,美国飞利浦(PHILIP)公司的注册商标为“莱顿”也称“莱通”或“赖登”。
聚苯硫醚(PPS)纤维doc资料
特点与性能
燃烧物不脱落,形成残留焦炭,表现出较低的 烟密度和良好的延燃性。PPS纤维的介电常 数为3.9~5.1,介电强度为13~17KV/mm, 在高温、高湿、变频条件下仍能保持良好的 绝缘性。
4 其他性能 PPS纤维强度、伸度和弹性等机械性能与聚酯
相当,对γ射线和和中子放射的绝缘性比尼 龙和聚酯纤维好。同时还具有良好的纺织加
盐缩聚,制备得到了聚苯硫醚。
该方法不需要调节单体比例,可得到标准线型聚 苯硫醚树脂产品,但单体生产工艺路线长、原料毒 性大、价格昂贵、反应易产生环状聚苯硫醚低聚物 等缺点导致其不能完成工业化。
制备
4)Phillips 路线(硫化钠法) 1967年美国phillips petroleum 公司的Edmond 和Hill 提出用对二氯苯和硫化钠溶解在极性溶剂中,170350℃氮气保护下制备聚苯硫醚。
特点与性能
工性能,可用于在燃煤炉中处理150-200℃ 含硫酸性气体以及造纸工业中干燥带、电缆 包胶层、复合材料等的制作。日本有公司利 用PPS纤维传热系数小的特点,开发保温衣 料,其保温性能比常规PRT纤维高30%40%,且可以减弱穿衣时约16%冷接触感。
注释 :PRT是一种聚对苯二甲酸乙二醇酯工程塑料,它 的组分包含PET树脂、玻璃纤维、成核剂和成核促进剂
制备
聚苯硫醚的合成:
1) Genvresse 路线(弗—克催化路线) 1897年,genvresse 用苯和硫在Friedel-crafts 催化 剂(AlCl3)共热制备得到聚苯硫醚。
该法产率较低(仅为50%~80%),产物分子量低, 聚合物分子支化,交联度高,含较多二硫杂蒽。
制备
3)对-卤代苯酚盐熔融或液相自缩聚 1959年美国道公司的Lenz 和Handtouits 用对-卤代苯酚
聚苯硫醚(PPS)纤维的定性鉴别方法分析研究
聚苯硫醚<PPS)纤维的定性鉴别方法研究摘要:本文通过FZ/T10157-2007中纺织纤维鉴别实验常用的燃烧法、显微镜法、溶解法、熔点法以及红外光谱法等分别研究了聚苯硫醚(PPS>纤维的燃烧特征、横纵向形态、化学溶解性能、熔点和红外谱图,并根据其各方面的性能确定了聚苯硫醚纤维定性鉴别的方法。
关键字:聚苯硫醚纤维,燃烧法,显微镜法,溶解法,熔点法,红外光谱法Study on qualitative identification of Polyphenylenesulfide<PPS)fiberAbstract:In this paper,performances of Polyphenylene sulfide<PPS)fiber,such as burning behavior,transverse and vertical configuration,solubility,melting point as well as infrared absorption spectrum were comprehensively studied through all these common analysis methods applied to identify fibers in FZ/T10157-2007. According to these performances, the qualitative identification method of Polyphenylene sulfide<PPS)fiber was also enduced. Keywords:Polyphenylene sulfide,burning behavior,microscopy,solubility,fiber melting point,infrared absorption spectrum1 前言聚苯硫醚,全称为聚亚苯基硫醚,英文名称为Polyphenylene sulfide,简称PPS。
聚苯硫醚和聚苯醚
聚苯硫醚和聚苯醚聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS)和聚苯醚(Polyphenylene Oxide,简称PPO)是两种重要的高性能工程塑料,它们在化学结构、物理性能以及应用领域上各有特点。
下面将分别介绍这两种材料,并对它们进行比较。
聚苯硫醚(PPS)结构与性质- 化学结构:PPS是由苯环通过硫原子连接形成的高分子聚合物。
这种结构赋予了PPS极佳的热稳定性和化学稳定性。
- 耐温性:PPS具有非常高的熔点(约280°C),可以在较高温度下长期使用。
- 化学稳定性:PPS对酸、碱、有机溶剂和氧化剂都有极好的抵抗能力。
- 机械性能:PPS具有良好的机械强度和刚性,但韧性相对较差。
应用领域PPS广泛应用于汽车、电子电气、化工等行业,用于制造耐高温的零件、电器组件、泵和阀门部件等。
聚苯醚(PPO)结构与性质- 化学结构:PPO是由苯环通过醚键连接形成的高分子聚合物。
PPO具有优异的电气绝缘性能和稳定的机械性能。
- 耐温性:PPO的热变形温度较高,但通常低于PPS。
未改性的PPO加工温度范围较窄。
- 化学稳定性:PPO对许多化学物质具有良好的抵抗能力,但对强氧化剂和某些溶剂敏感。
- 电气性能:PPO的电气绝缘性能非常出色,是其显著特点之一。
应用领域PPO主要用于电子电器领域,如电视机、计算机外壳、电器开关、连接器等。
此外,也用于制造各种阻燃材料。
PPS与PPO的比较- 耐温性:PPS的耐温性优于PPO,适用于更高温度环境。
- 化学稳定性:PPS的化学稳定性普遍优于PPO,尤其是对某些特定化学品的抵抗能力。
- 电气性能:PPO的电气绝缘性能优于PPS,使其在电子电器领域有更广泛的应用。
- 加工性能:PPO未改性时加工较困难,而PPS虽然加工温度高,但加工性能相对较好。
- 成本:从材料成本来看,特定情况下PPS的成本可能高于PPO,但具体成本还需根据市场供需情况而定。
总的来说,PPS和PPO各有优势,适用于不同的应用场景。
聚苯硫醚(PPS)的介绍以及加工特性
聚苯硫醚(PPS)的介绍以及加工特性加入时间:2006-5-21 来源:不详聚苯硫醚,全称为聚亚苯基硫醚,英文名称为Polyphenylene sulfide,简称PPS(以下称聚苯硫醚或称PPS)。
PPS的分子结构比较简单,分子主链由苯环和硫原子交替排列,大量的苯环赋予PPS 以刚性,大量的硫醚键又提供柔顺性。
分子结构对称,易于结晶,无极性,电性能好,不吸水。
PPS是美国菲利普公司于1971年首先实现工业化生产的,其次为日本的东丽公司,其他一些生产厂家也主要集中在美国和日本,西欧各国现在均不生产PPS。
我国的天津合成材料研究所、广州化学试剂二厂、四川自贡化学试剂厂、河北工学院化工系及广州化工研究所等单位曾有少量生产,目前只有自贡和成都的厂家生产,到2000年,世界PPS的产量可达到5万t/ a。
PPS的最大需求为日本占33%,北美占32%,西欧占19%,亚太占16%。
PPS的突出性能有:良好的耐热性能,可在180~220℃温度范围内使用;耐腐蚀性接近聚四氟乙烯;电性能优异;机械性能优异;阻燃性能好。
PPS的不足之处有:价格太高,在耐高温塑料中属于低价位,但比通用工程塑料高许多;韧性差,性脆;中粘度不稳定。
纯PPS因性能脆而很少单独使用,应用的PPS多为其改性能品种。
具体有:40%玻璃纤维增强PPS(R-4),无机填充PPS(R-8),碳纤维增强PPS(G-6)等。
PPS的发展速度很快,预计它将成为第六大工程塑料。
聚苯硫醚的特性与应用一、特性(1)一般性能: PPS为一种外观白色、高结晶度、硬而脆的聚合物,纯PPS的相对密度为1. 3,但改性后会增大。
PPS有吸水率极小,一般只有0.03%左右。
PPS的阻燃性好,其氧指数高达44%以上;与其他塑料相比,它在塑料中属于高阻燃材料(纯PVC的氧指数为47%、PS F为30%、PA66为29%、MPPO为28%,PC为25%)。
(2)机械性能:纯PPS的机械性能不高,尤其冲击强度比较低。
性价比最高的特种工程塑料-聚苯硫醚(PPS)
性价比最高的特种工程塑料-聚苯硫醚(PPS)聚苯硫醚全称为聚苯基硫醚,是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂,聚苯硫醚是一种结晶性的聚合物。
未经拉伸的纤维具有较大的无定形区(结晶度约为5%),在125℃时发生结晶放热,玻璃化温度为150℃;熔点281℃。
拉伸纤维在拉伸过程中产生了部分结晶,(增加至30%),如在130-230℃温度下对拉伸纤维进行热处理,可使结晶度增加到60-80%。
因此,拉伸后的纤维没有明显的玻璃化转变或结晶放热现象,其熔点为284℃。
随着拉伸热定形后结晶度的提高,纤维的密度也相应增大,由拉伸前的1.33g/cm3到拉伸后的1.34g/cm3,经热处理后则可达1.38g/cm3。
1、聚苯硫醚(PPS)产业链PPS是一种综合性能优异的特种工程塑料。
PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的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,被广泛用作结构性高分子材料,通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。
同时,还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料,在电子电器、航空航天、汽车运输等领域获得成功应用。
国内企业积极研发,并初步形成了一定的生产能力,改变了以往完全依赖进口的状况。
但是,中国PPS技术还存在产品品种少、高功能产品少、产能急待扩大等问题,这些将是PPS下一步发展的重点。
PPS因具有优异的耐化学腐蚀性、良好的热稳定性、优越的抗化学腐蚀性和优良的机械性能及电绝缘性能,被广泛应用于特种功能的过滤材料、环保、汽车工业、电子工业、石化化工等行业。
目前在高温过滤领域,PPS纤维已成为燃煤电厂烟道气除尘和城市垃圾焚烧厂尾气过滤及除尘升级的首选滤材。
图表:PPS上下游产业链资料来源:中研普华产业研究院2、PPS消费需求分析全球PPS需求将随着环保、汽车和电子工业的发展而继续稳步增长,据艾邦高分子统计,2011年-2017年,全球聚苯硫醚需求量以年均10.26%的增速增长,2017年PPS全球需求约为11.5万吨。
聚苯硫醚(PPS)纤维
时间
强度保持率
2000h 90%
5000h 70%
8000h 60%
在空气中,当温度达到700℃时才能发生完 全降解。
2、耐化学腐蚀性 PPS纤维具有优异的化学腐蚀性,特别是 耐非氧化性酸和热碱液的性能突出,能抵抗酸、 碱、氯烃、烃类、酮、醇、酯等化学品的侵蚀, 在200℃下不溶于任何化学溶剂,在四氯化碳、 氯仿等有机溶剂中一周后仍能保持原有的抗拉 强度。 只有浓硫酸和浓硝酸等强氧化剂才能使PPS 纤维发生剧烈的降级。因大分子中硫原子容易 被氧化,所以PPS纤维对氧化剂比较敏感,耐 光性也较差。
PPS纤维滤袋
由于我国工业高速发展,大量的火力 发电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂等排放大量 污染物,保护环境迫在眉睫,为了环保事 业的发展,使地球空气质量更好,蓝天更 蓝,加速PPS纤维的发展非常必要!
PPS纤维是一种线型、高分子质量、结 晶性高聚物,具有很高的热稳定性、耐化 学腐蚀性、阻燃性以及良好的加工性能。 其优异的综合性能表现在如下几个方面。
1、热稳定性 PPS纤维在高温下有优良的强度、刚性及耐 疲劳性,在低于400℃的空气或氮气中性能稳定。 在204℃高温空气中,一定时间后强度保持 率如下表ห้องสมุดไป่ตู้示:
3、阻燃性 PPS纤维加工成的制品很难燃烧,不需 添加阻燃剂就可以达到标准。置于火焰中 时虽然会发生燃烧,但不会滴落,且远离 火后自熄。燃烧时呈橙黄色火焰,并生成 微量黑烟灰,发烟率低于卤化聚合物,燃 烧物不脱落,形成残留焦炭,表现出较低 的烟密度和良好的延燃性。
4、其他性能 PPS纤维强度、伸度和弹性等机械性能 与聚酯相当,对γ射线和中子放射的绝缘性 比尼龙和聚酯纤维好。同时还具有良好的 纺织加工性能,可用于在燃煤炉中处理150--200℃含硫酸性气体以及造纸工业中干燥带、 电缆包胶层、复合材料等的制作。日本有 公司利用PPS纤维传热系数小的特点,开发 保温衣料,其保温性能比常规PRT纤维可提 高30%---40%,且可以减弱穿衣时约16%冷 接触感。
PPS 聚苯硫醚
PPS 聚苯硫醚英文名称:Phenylene sulfide聚苯硫醚是一种半结晶材料,具有极好的耐高温、耐化学品、流动性、尺寸稳定性和电性能的综合性能。
这种材料可以填充增强纤维和填料以用于注塑。
化学和性能聚苯硫醚(PPS)从1,4二氯苯和硫化钠在极性溶剂中制得。
在开始的工艺步骤之后,这种材料在高温下进行空气熟化,得到部分枝化的高粘度材料,共性质适合进行热塑塑料加工。
各个公司已有办法免除这个熟化期,并使材料具有普通线性PPS结构。
现在市场上有两种形式的PPS:一种的特点是具有部分枝化结构;另一种相对来说更具有线性的PPS结构。
后一种产品具有更好的机械强度和更高的熔体稳定性。
由于PPS熔融粘度低,因而可以负载高达70%的各种填料和增强剂。
不同的填料用量改变材料的强度、电性能、表面性能和尺寸稳定性,以及混合料的成本。
热熔化温度在545°F左右的PPS,能短期内经受住500°F的考验。
在1.82MPa 的负荷下,PPS的热变形温度一般高于500T,其上限温度还取决于所受的应力。
由于PPS的化学结构中有70%的芳香族化合物和30%的硫,因此天生具有阻燃性。
材料回收利用时,其阻燃性能不会受到影响。
维持PPS样品持续燃烧所需的最低氧气浓度在40%以上,而正常情况下,大气中仅含有约22%的氧气,不足以维持PPS燃烧。
用PPS材料制成的部件可以耐受腐蚀性的化学环境:在低于400°F时,已知的溶剂都不能溶解它。
然而,PPS不能长期用于氧化性的酸中,如热硝酸。
此外,PPS不吸收水分,这一点与尼龙、聚醚酸亚胺和聚酯不同。
加工PPS注塑加工一般采用传统的螺旋杆式注塑机,加热区温度范围为600一680°F。
注塑压力一般在55MPa到83MPa之间,具体值需根据部件设计和PPS 的混合料而定. PPS的高流动率,可以填充长而薄的部分。
加工前,材料应在脱水干燥箱中干燥3—4个小时,干燥温度为300°F。
一种新的膜材料_聚苯硫醚
文章编号:1007-8924(2002)03-0056-04一种新的膜材料———聚苯硫醚杜润红 赵家森(天津工业大学材料科学与化学工程学院,天津 300160)摘 要:综述了聚苯硫醚(polyphenylene sulfide 简称PPS )的结构性能和在制膜中的应用.PPS是一种可在高温下连续使用,并拥有可与含氟材料相匹敌的耐酸、碱和有机溶剂的新型高分子工程材料.用对二氯苯和硫化钠在合适的溶剂中经催化反应生成PPS ,目前已能规模化生产.由于PPS 具有多方面的优良性能,可用PPS 或改性PPS 通过熔融法或相转化法制备中空纤维膜、平板膜或管式膜,用于超滤、反渗透、渗透汽化、离子交换膜等.关键词:膜;聚苯硫醚中图分类号:T Q028.8 文献标识码:A 膜分离技术由于具有高效、节能、操作简单等特点,在科学研究、工业生产和环境保护等领域被广泛采用,近20年来得到了飞速发展.但是当前使用的高分子制膜材料在物理和化学稳定性方面都还有不足之处,有一定的适用范围,致使高分子材质分离膜的应用领域受到了一定的限制.因此寻找性能优异的高分子膜材料,以扩大膜技术应用范围始终是膜科技工作者的一项重要任务.聚苯硫醚(简称PPS )是国外60年代最新开发的具有良好的耐热性及优越的抗化学腐蚀性的高分子工程材料,由于它具有耐高温、耐腐蚀、耐辐射、韧性好、强度大等特点,因此在现代工业中广泛应用于电子电器、汽车、航空航天、石油化工、机械、化学纤维等方面.在化学纤维领域中,PPS 纤维强度、耐热性与芳香聚酰胺类纤维相当,可在高温下(<240℃)连续使用,其耐腐蚀性优于芳香聚酰胺,仅次于聚四氟乙烯纤维,是一种能在恶劣环境下长期使用的特种材料[1].通常,线形PPS 的制备是通过对二氯苯和硫化钠反应,或者由对二氯苯和硫化氢在氢氧化锂的存在下反应生成[2].在催化剂存在下,用对二氯苯和水合硫化钠在合适的溶剂中反应生成PPS ,其分子量可用适当的调节剂控制在所需的范围.1979年美国菲利普石油公司实现PPS 的工业化生产,商品名为Ryton.目前,除了菲利普和阿莫科等早期开发PPS 的公司外,生产厂家越来越多,如日本的东洋纺、吴羽化学工业公司、东丽和帝人等,德国Bayer 公司也进行了PPS 的工业化生产.PPS 在我国的起步较晚,宁波大成化纤集团公司于1995年10月引进年产3000t 的生产线.当前,我国也掌握了PPS 生产技术[3,4].我国首座采用自主工艺建成的百吨级聚苯硫醚生产装置在成都完成了工业化放大实验.由于PPS 树脂具有稳定的化学结构及优异的使用性能,很快得到认可和应用,而且PPS 树脂生产能力的不断扩大也为PPS 的开发应用提供了有利条件.1 PPS 的结构与性能PPS 是分子链上带有苯硫基的结晶性热塑性聚合物,它的优异性能取决于晶体结构和结晶度等因素.PPS 的分子链是由苯环经对位硫原子连接起来的刚性结构,T abor ,Lovinger 和G omez 等人[5~7]认为其晶胞属正交晶系,晶胞常数为a =0.867nm ,b =0.561nm ,c =1.026nm ,其中硫原子在(110)平面上成锯齿形分布,而苯环平面分别与(100)平面成对称±45°角,连接硫原子的两共价键成110°角.其收稿日期:2001-06-04;修改稿收到日期:2001-07-10作者简介:杜润红(1977-),女,北京市,硕士研究生.第22卷 第3期膜 科 学 与 技 术V o1.22 N o.32002年6月ME M BRANE SCIE NCE AND TECH NO LOGY Jun.2002结构式如图1所示: 〔θS〕n图1 PPS的结构式PPS几乎能抵抗所有有机物的腐蚀.到目前还没有发现低于200℃时能溶解PPS的溶剂.碱和无机盐的水溶液对PPS即使在加热下也几乎没作用.氧化性弱的浓无机酸也不能明显地溶解PPS.但PPS在氧化性强的酸(如浓硫酸、硝酸、高氯酸或高氯酸钠、过氧化氢等)中不太稳定,可被氧化.PPS除其化学稳定性外,另一个重要的性质就是它的热稳定性.其熔融温度为285℃,在1.86 MPa压力下的热变形温度为260℃,可以在200~240℃长期使用.同时PPS纤维还可作为阻燃材料,其自燃和骤燃温度约为500℃.因此,目前PPS纤维材料主要用于烟道气的滤材.2 PPS膜材料的应用由于PPS具有诸多的优异性能,早在70年代,日本就开始了以PPS作为材料制造中空纤维分离膜的研究,此后欧洲许多国家也相继开展了这方面的工作.2.1 PPS制备分离膜的研究PPS有很好的可纺性,即其流体在拉伸作用下具有连续形成细长丝条的能力.采用熔融法或相转化法,均可制备PPS中空纤维膜,也可制备管式膜或平板膜.2.1.1 熔融法王丽华[8],小野善之等[9]采用熔融法纺丝工艺制备了PPS中空纤维微孔膜.熔融法流程一般是PPS熔融后,挤出成型,纺出的初生纤维静置一段时间以后,经过热处理,再在玻璃化温度附近进行冷拉伸,然后进行热拉伸,最后热定型.由于PPS是一种结晶度较高的聚合物,当聚合物受到拉伸力时,非晶区受到过度拉伸而局部断裂形成微孔,晶区则作为微孔区的骨架得以保留,以这种方法得到的微孔分离膜称为拉伸半晶体膜.拉伸前热处理温度高出T g值40~80℃比较合适,这时片晶可以得到充分的发展.热处理后的拉伸是成孔的关键过程,拉伸倍数控制在2~4倍左右.拉伸后的纤维经过热定型可以把形成的微孔结构固定下来,否则所形成的微孔耐久性差,孔径会逐渐变小.热定型温度比热拉伸温度略高,控制在T g+110℃左右为好.实验表明,这样处理的PPS中空纤维微孔孔径在0.01~0.02μm,孔隙率在50%~80%,膜的水通量在15~28L/ (m2・h).若能以不降低PPS优良的物化性能为前提,改善PPS材质的亲水性,膜的水通量还会有显著的提高.Anazawa等[10]用熔融法纺出PPS气体分离膜,用于N2/O2分离.由于PPS树脂熔点较高,熔体纺丝时容易发生氧化交联,形成凝胶造成滤网及喷丝板堵塞,需加入抗交联剂如硬脂酸锌、硬脂酸钙等[11].纺出的中空纤维在热处理过程中还可以用有机卤化物(如二氯甲烷)在室温下进行处理,可以改善纤维的物理性能,如提高它的耐摩擦性[12].2.1.2 相转化法Smith和Beck等[13~15]将PPS与高沸点有机溶剂(如苯醚、二溴联苯等)及有机添加剂在PPS的熔点以下加热混溶,使之形成有足够粘度的均相流体.在PPS的熔点附近经挤出或流延成形,经骤冷成膜,再经过清洗处理洗脱溶剂和添加剂,可以制成中空纤维膜、平板膜和管式膜.制成的中空纤维膜一般还需要在熔点以下进行拉伸,纺出的中空纤维外径在2mm左右,膜壁厚约0.4mm,孔隙率<80%,孔径为0.05~10μm.膜的纯水通量在0.1MPa下约为150L/(m2・h).Sanders等[16]用甲基吡咯啉酮作溶剂,PPS与三甘醇或小分子量的聚乙烯醇共混加热形成一粘稠流体,在挤出成纤过程中,中心孔通入如N2、Ar、C O2等惰性气体,形成的中空纤维通过空气浴冷却发生相转变,然后进入由水和少量乙醇组成的液体凝固浴脱除溶剂和添加剂,形成的膜内外表面均为多孔层,两层中间夹着一层极薄的致密选择层,该膜可用于H2/烷烃气体分离,在0.1MPa,25℃时,H2透过量为270L/(m2・h),分离系数为25.2.1.3 PPS作基膜制备复合膜Harw ood等[17,18]用PPS或与其结构相近的聚苯硫醚砜的微孔膜作基膜,浸涂壳聚糖、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷等作选择层制成复合膜,用于95%乙醇的脱水,膜的分离系数为60,水通量为0.80kg/ (m2・h).该膜可用于食品工业、石油化学工业等领域.在制平板膜和管式膜过程中,由于PPS的优异 第3期杜润红等:一种新的膜材料———聚苯硫醚・57 ・ 性能,用PPS制成的无纺布作支撑材料制备分离膜,这方面的报道很多,因不在本文范围内,故不作赘述.212 改性PPS制备分离膜的研究H odgdon[19,20]用含S O310%~65%的发烟硫酸处理PPS可以得到磺化PPS,其离子交换容量为0. 11~2.05mm ol/g(每克干树脂),用聚四氟乙烯作基材掺杂磺化PPS颗粒制成异相阳离子交换膜.由于聚四氟乙烯有很高的耐氧化性,从而提高了膜的耐氧化性.K idai等[21]用磺化PPS通过相转化法制成多孔膜,含浸Nafion溶液经干燥后制成离子交换膜.Nakashima等[22]用相转化法制备PPS非对称微孔膜(可为平板膜、管式膜或中空纤维膜),致密层厚度<10μm,微孔层平均孔径<1μm,该膜用含有氧化剂(如过甲酸、过乙酸、过苯甲酸等)的有机溶剂在室温下处理,将其主链上的—S—转化成—S O x—(x =0,1,2; x≥1.5),处理后的膜用一个不含硫的还原剂进行稳定化处理,所得的改性膜主体依然保持PPS的基本结构,从而保留了诸如耐溶剂性、耐热性等优良性能,而膜表面活性层具有砜树脂的性质,从而具备了良好的透过性.该法制备的膜可用于超滤、反渗透、气体分离、渗透汽化和精细过滤等,如制备的超滤膜切割分子量范围在1000~300000,纯水通量为10m3/(m2・d・MPa).K ono等[23]在PPS树脂中混入可分解的有机发泡剂,在制膜过程中由于发泡剂的热分解在膜中形成均匀的直径为0.1~10μm的微泡,该膜经拉伸形成孔径较均匀的微孔膜.PPS还可以制成电池隔膜,可以显著提高电池的耐热性[24].3 结束语PPS具有许多当前一般膜材料无可比拟的优良性能,而且它也具有较好的成膜性,所以PPS是一个具有很好的应用前景的新型膜材料,特别是膜分离技术已深入到有机溶液的分离,高温液体或气体的分离以及在环保领域中含有有机溶剂或大量酸碱的生产废水的处理,一般膜材料在这类体系中难以应用,而PPS分离膜则可以很好的用于这些体系,因此开发PPS分离膜是一件十分有意义的工作.参考文献[1]肖为维,徐 僖.聚苯硫醚纤维研究[J].高分子材料科学与工程,1993,9(2):103~108.[2]I wasaki T.T echniques and characteristics of poly phenylene sul2fide(PPS)resin[J].J ETI,2001,49(9):76~78.[3]熊元修,罗吉星.一种高分子量线形聚苯硫醚的合成方法[P].C N:85102664A,1988-03-09.[4]谢美菊,严永刚,余自力,等.工业硫化钠法常压合成线形高分子量聚苯硫醚的研究[J].高分子材料科学与工程,1999,15(1):170~172.[5]T abor J.Crystal structure of poly(p2phenylene sulfide)by nu2clear magnetic res onance spectroscopy[J].P olymer,1993, 34(20):4203~4207.[6]Lovinger A J,Padden F J Jr,Davis D D.S tructure of poly2(p-phenylene sulphide)[J].P olymer,1988,29(2):229~232.[7]G omez M A,T onelli A E.S olid state13C n.m.r.study ofpoly(p-phenylene sulphide)and tw o m odel compounds[J].P olymer,1991,32(5):796~801.[8]王丽华.聚苯硫醚中空纤维微滤膜的研究[D].天津:天津工业大学,2000.[9]小野善之.微多孔中空纤维およびその制造法[P].日本公开特许公报:昭59-59917,1984-04-05.[10]Anazawa T,Ona Y.Heterogeneous membrane and process forproduction thereof[P].US Pat:4664681,1987-05-12.[11]Reed J O,Mathis R D.S tabilized polyphenylene sulfide fiber[P].US Pat:4418029,1983-11-29.[12]Ramsey B L.T reatment of arylene sulfide polymer fiber[P].US Pat:4923971,1990-05-08.[13]Smith H A.Halogenated diphenyl ether s olvents for crys2talline polymers[P].US Pat:4118363,1978-10-03. 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聚苯硫醚(PPS)纤维的定性鉴别方法研究
聚苯硫醚(PPS)纤维的定性鉴别方法研究聚苯硫醚(PPS)纤维是一种具有良好耐热、耐酸、防磨损等性能的高性能纤维材料。
为了确保使用、加工和应用该纤维的质量和可靠性,必须进行定性鉴别。
本文将介绍聚苯硫醚纤维的一些定性鉴别方法。
首先,利用显微镜观察聚苯硫醚纤维的表面形貌和断面形貌。
根据PPS纤维的特征,它的表面呈现出细密的纵向条纹,类似于竹节状,且呈灰黑色;而断面呈蜂窝状,微孔分布均匀。
通过这些形貌特征可以确定纤维的种类。
其次,进行溶解实验。
将PPS纤维样品置于浓硝酸中,如果纤维不发生变化,则说明该纤维是PPS纤维。
因为PPS纤维具有较高的耐酸性,不易在酸性环境下发生变化和破坏。
另外,可以利用热分析仪进行热分析实验。
PPS纤维具有较高的耐热性,可在高温下稳定存在。
因此,通过热分析仪测试PPS纤维样品的热稳定性和熔点,可以较为准确地鉴别出PPS纤维。
最后,进行化学检测。
PPS纤维在冰醋酸中具有良好的可溶性,而其他纤维材料则不易溶解。
将PPS纤维样品置于冰醋酸中,如果纤维能够完全溶解,则可以确定该纤维是PPS纤维。
综上所述,聚苯硫醚(PPS)纤维可以通过观察形貌、溶解实验、热分析和化学检测等方法来鉴别。
这些方法可以为制造工艺和质量控制提供有效的参考。
同时,鉴别方法的准确性和可靠性是确保纤维材料性能、工程质量、产品安全性的重要保证。
PPS纤维的应用范围广泛,可用于汽车、电子、电气、航空航天等领域的零部件、过滤材料、阀门密封件、电池隔膜、纺织品等制造。
尤其在高温、酸性和耐磨损等极端环境下,PPS纤维的性能优势得到了更好的发挥。
因此,对于PPS纤维的定性鉴别具有重要意义。
从生产厂家、原材料进货、材料质量检测到具体应用领域,对于确保PPS纤维的质量和可靠性,都有非常重要的意义。
此外,基于PPS纤维的特点和性能,还可以通过其他测试方法进行检测和鉴别。
例如,通过X射线衍射测试可以检测PPS纤维晶体结构的类型、晶格参数和结晶度等。
聚苯硫醚单体单元
聚苯硫醚单体单元聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide,缩写PPS)是一种具有独特性能的高性能工程塑料。
它由苯并二硫与二溴代苯的缩聚反应制得。
聚苯硫醚具有较高的熔融温度、优良的耐热性、耐化学腐蚀性和电绝缘性能等特点,广泛应用于汽车、电子、医疗、航空航天等领域。
聚苯硫醚的单体单元,即苯并二硫,是由两个苯环与一个硫原子相连而成的结构。
这种结构使得聚苯硫醚在高温下具有优异的稳定性。
苯并二硫的化学式为(C6H4S)n,其中n表示重复单元数。
这种聚合物的结构中,苯环通过硫原子连接,形成长链状结构。
这种链状结构使聚苯硫醚具有一定的刚性和强度。
聚苯硫醚的合成通常使用溴代苯和苯并二硫作为原料,反应条件下常常采用碱性条件,以促进反应的进行。
合成过程主要有两个步骤:首先,苯并二硫经过缩聚反应生成二聚体,然后通过加热和加入溴化亚铜等催化剂,实现聚合反应生成聚苯硫醚。
聚苯硫醚的化学结构稳定性对其独特的性能至关重要。
首先,由于聚苯硫醚分子链中包含硫键,使得聚苯硫醚具有较高的熔融温度。
这使得聚苯硫醚在高温下仍能保持较好的机械性能,并且不易发生融化或变形。
此外,聚苯硫醚还具有良好的抗化学腐蚀性能,可在酸、碱、溶剂等各种恶劣环境中长期稳定使用。
同时,聚苯硫醚具有优异的电绝缘性能,可在高电压和高频率下保持稳定的电气性能。
聚苯硫醚的机械性能也使得它在工程塑料领域中具有广泛的应用前景。
聚苯硫醚具有较高的拉伸强度、冲击强度和硬度,可用于制造高强度部件和零件。
此外,聚苯硫醚还具有一定的耐磨性和耐疲劳性能,可用于制造摩擦部件和耐久性要求较高的产品。
在汽车行业中,聚苯硫醚用于制造汽车发动机盖、缸盖、垫片、气门组件等零部件。
由于其优异的耐热性和耐化学腐蚀性能,聚苯硫醚可以承受高温和恶劣环境的影响,保证发动机的稳定工作。
此外,聚苯硫醚还可以用于制造电子产品、医疗器械和航空航天部件等领域。
总之,聚苯硫醚的单体单元苯并二硫是一种具有独特性能的高性能工程塑料。
PPS 的特性聚苯硫醚(PPS),全称为聚苯基硫醚。它是一种综合性能优异 ...
PPS的特性聚苯硫醚(PPS),全称为聚苯基硫醚。
它是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料,其突出的特点是耐高温,耐腐蚀和优越的机械性能。
PPS是含硫芳香族聚合物,线型PPS在350℃以上交联后成热固性塑料,支链型结构PPS為热塑性塑料。
本身具有阻燃性,阻燃性可达到 UL94V-0 级。
在制作阻燃产品时不需加入任何阻燃剂,保持了材料本身的高机械性能。
(一) PPS的性能(1) PPS为塑性结晶性树脂,其结晶度约为65%,外观为或琥珀色。
纯PPS的密度為1.3~1.35g/cm3,但很少单独使用,应用的PPS多为改性品级,如玻璃纤维增强、无机填充和碳纤维增强度,改性后的密度增大为1.60~1.68 g/cm3.(2) PPS具有高强度、高刚性和尺寸稳定性,在高湿条件下刚性也良好,并具有突出的耐疲劳性能和抗蠕变性能:吸水性、吸油性、成型收缩性及线膨胀系数均很小。
(3) PPS的结构中含有硫原子,其含氧指数為46%~53%,在火焰上能燃烧,但不滴落,且离火自熄,有优异的阻燃性能。
(4) PPS的耐热性能优秀,熔点275~291 ℃,PPS Resin热变形温度为135℃(PPS resin ),经玻璃纤维增强后可达到260℃,分解温度为400℃(5) PPS具有良好的高电阻率和低介电常数,其电绝缘性随温度变化较小,即使在高温、高湿下仍保持良好的电绝缘性能。
(6) PPS具有优异的耐化学稳定性,除了强氧化性酸,如浓硫酸、硝酸和“王水”外,能耐其他酸、碱、塩的腐蚀,且在200℃以下不溶於任何有机溶剂,其耐腐蚀性能几乎与聚四氟乙烯相当。
(7) PPS为惰性物质,口服无毒,但在加工时,若温度超过370℃,PPS会发生少量热分解,产生微量的SO 、COS、CO 、CS 等有害气体。
(二) PPS的模具设计要点(1). 钢材的选择及处理PPS是玻纤增强树脂,因此与其它玻纤增强工程塑料一样需要考虑磨损的问题。
此外PPS大部分在高温下成型,故模具的材质应以模温140-150°C为基准,考虑模具应大量生产时的寿命问题,选用诸如SK、SKS、SKD、SKH(AISI D-2、A2、420;ASSAB XW-41、XW-10、STAVAX-136)等材料为宜。
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交 联,但并没使主链断裂,因此热氧稳定性突出,最高连续使用温度可
达260℃,热分解温度可达522℃。
PPS的结构与性能
1. 聚苯硫醚的结构
(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。
PPS的结构与性能
2. 聚苯硫醚的性能
⑴ 机械性能
纯PPS的机械性能不高,尤其是冲击强度比较低。以玻璃纤维增强后可大幅度提高冲击强 度,由27J/m增加到76J/m,拉伸强度由67MPa提升到137MPa。 PPS在负荷下的耐蠕变性好,硬度高,耐磨性高,还具有一定的自润滑性。 ⑵ 热性能 PPS的耐热性十分优异,其Tg为110℃,熔点280℃-290℃,40%玻纤增强热变形温度260℃, 可在220~240℃温度范围内长期使用。在1000℃惰性气体仍保持40%的重量。
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
PPS的合成
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
PPS的结构与性能
聚苯硫醚和改性聚苯硫醚的性能
PPS的应用
PPS的用途十分广泛,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 军工、航空航天等特殊领域。
PPS的合成
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:
式中 X为 Br或Cl; M为 Na,Cu,Li,K
PPS的合成
1.硫磺溶液法
2.氧化聚合法
3.Macallum法
PPS的合成
通常合成出来的PPS是一种平均分子量仅在4000-5000左右,而结晶度高达75%的白 色粉末。
超过350℃的热处理会出现Ⅲ型的交联结构 。 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 。
聚苯硫醚通过复合改性后,制成不同性 能与品级的特种工程塑料来使用,是迄 今为止世界上性价比最高的特种工程塑 料,被称为第一大特种工程塑料。
PPS的合成
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
PPS的结构与性能
(3)阻燃性 氧指数高达44%以上,自身具有阻燃性;阻燃性可达到UL94V-0级;在制作阻燃产品时不需 加入任何阻燃剂,保持了材料本身的高机械性能。
(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。高Βιβλιοθήκη 能聚苯硫醚树脂授课老师:王雁冰
汇 报 人: 周如金
主要内容
聚苯硫醚简介 聚苯硫醚合成 聚苯硫醚结构与性能 聚苯硫醚应用
聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide)
定义: 聚苯硫醚 是聚芳硫醚类中重要的一种,是分子链中含有苯硫基的热塑性聚合物。
聚苯硫醚(PPS)分子主链由苯环和硫原子交替排列,结构规整性好。主链含大量的苯环赋予 聚苯硫醚以刚性,硫醚键又提供一定的柔顺性。
PPS的结构与性能
(5) 电学性能 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。
即使在高温、高湿、高频率条件下仍具有优良的电性能。
吸水率极低(0.03%左右),电绝缘性能好。 (6)其它性能:PPS具有优良的耐候性,耐辐射性,对紫外线、钴60射线及γ射线均稳定。广 泛用于电子、军工、航空。
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)。 在 170℃以下不溶于现已知的任何有机溶剂,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。
PPS的合成
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
聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide)
聚苯硫醚(PPS)呈白色或近白色,分子规整性好,结晶度最高可达75%,是一种硬而脆 的聚合物。相对密度为1.36,熔点为280℃-290℃,玻璃化转变温度约为110℃。
聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide)
聚苯硫醚(PPS)是一种新型的高性能热 塑性树脂,具有优异的耐热性、阻燃性, 绝缘性和耐腐蚀性,其热稳定性、机械 强度、电性能等综合性能。长期耐热性 高达220℃,属于特种工程塑料。 因其产能的增加和成本的下降,PPS 又被列在 了通用工程塑料的排行中,成为继聚碳酸酯、 聚醋、聚甲醛、尼龙和聚苯醚之后的第六大工 程塑料。
PPS的结构与性能
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