聚苯硫醚
聚苯硫醚
五、加工性能
PPS可以采用热塑性塑料的加工方法如注塑、挤 出、压制、喷涂等进行加工成型。 注塑成型时会产生部分交联,流动性和力学性 能有少量下降,但物料可以回收并反复使用。 模压成型可成型一次大型制品。
喷涂成型一般采用悬浮喷涂法或悬浮 喷涂与干粉热喷混合法,都是将PPS喷 到金属表面。
六、PPS的改性品种
2.3电性能 其电绝缘性非常 优异,介电常数和介电损耗很 低,表面电阻率和体积电阻率 随温度、湿度及频率的变化不 大;耐电弧性很好,可与热固 性塑料相媲美。
2.4耐化学药品性 耐化学腐 蚀性能非常好,除了受强氧化 性酸侵蚀外,对大多数的酸、 碱、盐、酯、酮、醛、酚、烃 等都很稳定。205 ℃以下的任 何已知溶剂都不能溶解它。
2.5其他性能 具有良好的耐 候性。经过2000h风蚀,用 40%玻璃纤维增强聚苯硫醚的 刚性基本不变,拉伸强度少量 下降。其耐辐射性也十分优良。 对玻璃、陶瓷、钢、铝等都有 很好的粘合性能。
四、PPS塑料的成型性能
1.无定形料,吸湿小,但宜干燥 后成型。 2.流动性介于ABS和PC之间, 凝固快,收缩小,易分解, 选用较高的注射压力和注射 速度。模温取100-150度。主 流道锥度应大,流道应短。
2.PPS性能
2.1力学性能 不高,拉伸强度、 弯曲强度属 于中等水平,冲击强 度很低,因此常采用玻璃纤维、碳 纤维及无机填料来改善其力学性能, 并仍然可以保持其耐热性、阻燃性、 化学稳定性等。
2.2热性能 其热稳定性优异。 结晶度较高,因此力学性能随温 度升高下降较小。PPS长期使用 温度可达240℃,短期使用温度 可达260 ℃,熔融温度285 ℃, 在500 ℃下不分解,在700 ℃的 空气中完全降解。
PPS是工程塑料中耐热性最好的 品种之一,热变形温度一般大于 260℃、抗化学性仅次于聚四氟乙烯, 流动性仅次于尼龙。 此外,它 还具有成型收缩率小(约0.08%), 吸水率低(0.03%左右),防火性好、 阻燃性好、耐震动疲乏性好等优点。
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。
聚苯硫醚
• 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),
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。
pps聚苯硫醚
机械性能好:其刚性极强,表面硬度高,洛氏硬度>100HR,拉伸强度>170 MPa ,弯曲强度> 220MPa,缺口冲击强度〉16 MPa,弯曲模量>3.5×104,并具有优异的耐蠕变性和耐疲劳性。
耐化学药物性能优异:目前尚未发现可在200℃以下溶解聚苯硫醚的溶剂,对无机酸、碱和盐类的抵抗性极强。
尺寸稳定性好:成型收缩率很低,小于0.0025%,吸收率小于0.05%,线性热膨胀系数也小。
在高温、高湿条件下仍表现出良好的尺寸稳定性。
故在机械、化工、仪器、仪表和航空、航天、舰船等各个方面都具有广泛用途。
电性能优:聚苯硫醚在高温、高湿、高频条件下仍具有优良的电性能,其体积电阻率为1×1016Ω.cm,表面电阻率为1×1015Ω,电气强度>18KV/mm. 耐磨性突出:通过填充氟树脂和碳纤维等润滑剂,可大幅度提高其耐磨性,摩擦系数在0.01-0.02。
耐幅射:耐幅射达到Gy1×108,是其它工程塑料无法比拟的新材料,是电子、电气、机械、仪器、航空、航天、军事等领域特别是原子弹、中子弹耐辐射唯一理想的优良材料。
加工性能好:PPS树脂的熔体粘度低,流动性好,极易与玻纤润湿接触,因此填充填料容易,用其制备的玻纤或无机填料增强注塑级粒料,具有极高抗伸缩性,抗冲击性,抗弯曲及延展性。
在其熔点以上可以统一成形。
与金属和非金属粘接性能好:PPS特别对玻璃、铝、钛、不锈钢等具有非常高的粘结强度,附着力达到1级。
对玻璃的粘结性能好,极宜作化工设备的衬里。
注塑工艺注塑PPS时的料筒温度为280~330℃,但在高温下时间较长易产生交联结构。
模具温度的高低对制品结晶度的影响较大。
特殊复合材料一般射出成型条件英制公制温度后段 550 - 570 °F 288 - 299 °C 中段 570 - 590 °F 299 - 310 °C 前段 590 - 610 °F 310 - 321 °C 熔化温度 585 - 625 °F 307 - 329 °C 模具温度 275 - 350 °F 135 - 177 °C 压力射压10000 - 15000 psi 69 - 103 MPa 保压 5000 - 12000 psi 34 - 83 MPa 背压50 - 100 psi 0.34 - 0.69 MPa 速度填充速度 2 - 3 in/sec 51 - 76 mm/sec 螺杆转速 60 - 90 rpm 60 - 90 rpm 烘乾条件时间 & 温度 6 Hrs @ 300 °F 6 Hrs @ 149 °C 吸水率 0.04 % 0.04 %。
聚苯硫醚
聚苯硫醚
pps是分子主链上含有苯硫基的热塑性工程塑料,属聚醚类塑料。
它是于1968年在美国进行工业化生产,工业上主要生产方法有溶液聚合法和自缩聚法。
pps的分子结构可看出,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聚物,分子链规整体性强,由刚性苯环与柔性硫醚链连接起来的主键具有刚柔相济的特点,因此pps
可以结晶,熔点高;其次,由于苯环与硫原子形成共轭。
且硫原子尚未处于饱和,经氧化后可使硫醚键变成亚砜基,或使相邻大分子形成氧桥支化或交联,使得热、氧稳定性十分突出;第三,由于硫原子的极性被苯环共轭及高结晶度的束缚,使pps呈现非极性或弱极性的特点,因此pps的电绝缘性、介电性、及耐化学介质性也很突出;第四,由于pps与众多聚合物和添加剂有良好的相容性,可以采用多种手段进行改性,以提高其力学性能和其它性能。
聚苯硫醚英文简写为PPS,是一种新型高性能热塑性树脂,具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。
在电子、汽车、机械及化工领域均有广泛应用。
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。
聚苯硫醚的分子式
聚苯硫醚的分子式1. 聚苯硫醚的概述聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS)是一种高性能工程塑料。
它具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械性能,被广泛应用于汽车、电子、化工等领域。
PPS的分子式为 -(C6H4-S)-n-,其中n代表苯硫醚单体的重复次数。
苯硫醚单体的化学结构如下所示:2. 聚合反应聚苯硫醚的合成主要通过聚合反应来实现。
最常用的方法是通过两步法反应,首先将二苯硫醚(Diphenyl Sulfide)和二硫化碳(Carbon Disulfide)进行酸性或碱性催化剂的存在下,进行硫化反应得到线性或分支型的低聚物。
然后,利用高分子合成技术,将低聚物采用热聚合或电聚合等方法进行聚合反应,得到聚苯硫醚。
聚合反应的化学方程式如下:nPh-SH + nCS2 + HCl -> [Ph-S-]n + (n+1)HCl[Ph-S-]n -> -(C6H4-S)-n-3. 聚苯硫醚的性质3.1 物理性质聚苯硫醚是一种无色或浅黄色的固体。
它具有良好的热稳定性,熔点可达到约285°C,也具有优异的机械性能和电绝缘性。
此外,它的热膨胀系数较低,具有较好的尺寸稳定性。
3.2 化学性质聚苯硫醚具有耐化学腐蚀性。
它能耐受大多数有机溶剂的侵蚀,包括酸、碱和盐溶液。
此外,它还具有较好的氧化稳定性和光稳定性。
4. 聚苯硫醚的应用聚苯硫醚具有许多优异的性能,因此在各个领域都有广泛的应用。
4.1 汽车领域在汽车领域,聚苯硫醚被广泛应用于发动机部件、排气系统、电子设备和传动系统等方面。
由于它的高耐热性和耐化学腐蚀性,聚苯硫醚在汽车发动机部件中可以承受高温和化学腐蚀的环境。
4.2 电子领域聚苯硫醚在电子领域中也有广泛的应用,尤其是在电子器件和电路板中。
由于它的良好电绝缘性和耐高温性,聚苯硫醚在电子器件中可以有效地隔离电流和承受高温环境。
4.3 化工领域在化工领域,聚苯硫醚被用作耐化学腐蚀涂层、管道和储罐等设备的材料。
聚苯硫醚 原料
聚苯硫醚原料聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS)是一种高性能的工程塑料,具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、尺寸稳定性和机械强度。
由于其独特的性能,PPS在许多领域都有广泛的应用,如汽车、电子电器、航空航天等。
本文将详细介绍聚苯硫醚的原料及其制备方法。
1. 原料聚苯硫醚的主要原料是硫化钠(Na2Sx)和对苯二酚(HQ)。
硫化钠是硫的来源,对苯二酚则是苯环的来源。
此外,还需要一些辅助原料,如催化剂、稳定剂、抗氧化剂等。
2. 制备方法聚苯硫醚的制备方法主要有以下几种:(1)硫化法:硫化法是最早用于制备聚苯硫醚的方法,主要包括硫化钠和对苯二酚的氧化反应。
首先,将硫化钠和对苯二酚混合,然后在催化剂的作用下进行氧化反应。
反应过程中,硫化钠被氧化为多硫化钠,对苯二酚则被氧化为对苯醌。
最后,通过加热使多硫化钠与对苯醌发生聚合反应,生成聚苯硫醚。
(2)硫化氢法:硫化氢法是在硫化法的基础上发展起来的一种新方法。
该方法使用硫化氢作为硫源,避免了硫化钠的氧化反应,提高了反应的选择性。
具体操作过程与硫化法类似,首先将硫化氢和对苯二酚混合,然后在催化剂的作用下进行氧化反应。
反应过程中,硫化氢被氧化为多硫化氢,对苯二酚则被氧化为对苯醌。
最后,通过加热使多硫化氢与对苯醌发生聚合反应,生成聚苯硫醚。
(3)硫化钠-对苯二酚法:硫化钠-对苯二酚法是一种改进的硫化法,主要用于制备高分子量的聚苯硫醚。
该方法首先将硫化钠和对苯二酚混合,然后在催化剂的作用下进行氧化反应。
反应过程中,硫化钠被氧化为多硫化钠,对苯二酚则被氧化为对苯醌。
接下来,将生成的多硫化钠和对苯醌在高温下进行聚合反应,生成高分子量的聚苯硫醚。
总之,聚苯硫醚是一种具有优异性能的工程塑料,广泛应用于各个领域。
其制备方法主要有硫化法、硫化氢法和硫化钠-对苯二酚法等。
随着科学技术的不断发展,聚苯硫醚的制备方法将不断优化,以满足不同领域的需求。
聚苯硫醚概况
聚苯硫醚概况1.1 聚苯硫醚概况化学名称:聚苯硫醚;聚亚苯基硫醚;别名:聚硫醚,聚苯撑硫;英文名称:Polyphenylene Sulfide;简称:PPS(以下称聚苯硫醚或称PPS);结构式:图1.1 聚苯硫醚结构式聚苯硫醚是一种性能优异的特种工程塑料,同时又是一种新型高性能结晶性热塑性树脂。
聚苯硫醚是一种高结晶性聚合物,在美国称之为高性能塑料(Highperformance Plastics),日本则称之为超级工程塑料(Super Eng plastics)。
由于聚苯硫醚的优异性能和广泛用途,预计将成为特种工程塑料的第一大品种,目前在通用工程塑料中产量排行第六位。
聚苯硫醚具有优良的耐高温、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、军工、汽车、计算机、电子电器、家电、电力、机械、化工、轻工、汽车运输等领域获得成功使用。
近年来,国内企业积极研发,并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,中国聚苯硫醚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。
1.2 聚苯硫醚性能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93℃;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1.34 g/cm3,经热处理后则可达1.38 g/cm3。
聚苯硫醚是结晶型(结晶度55%~65%)的高刚性白色粉末聚合物,聚苯硫醚树脂是一种兼具热固性树脂特性的白色或微黄色高结晶度聚合物,相对密度为1.36g/cm2,结晶熔点287℃。
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 分子式
聚苯硫醚1. 概述聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide,简称PPS)是一种具有优异性能的高性能工程塑料,属于半结晶聚合物。
它的分子式为(C6H4S)n,其中n为重复单元数。
PPS具有很高的熔点、良好的机械强度和刚性、优异的化学稳定性、耐高温性、耐腐蚀性以及良好的电绝缘性能等特点。
因此,它广泛应用于汽车、电子电器、航空航天等领域。
2. 特性与性能2.1 高熔点PPS具有较高的熔点,通常在280-300摄氏度之间。
这使得它在高温环境下保持稳定性能,并且不易变形或软化。
2.2 机械强度和刚性PPS具有优异的机械强度和刚性,其强度可与金属相媲美。
这使得它在要求高强度材料的领域中得到广泛应用。
2.3 化学稳定性PPS对酸、碱、溶剂等化学物质具有良好的稳定性,不易受到腐蚀或溶解。
这使得它可以在恶劣的环境下使用,并能够长期保持其性能。
2.4 耐高温性PPS具有出色的耐高温性能,可以在高达200摄氏度以上的温度下长时间使用而不发生明显变化。
这使得它成为许多高温应用领域的理想选择。
2.5 耐腐蚀性PPS对酸、碱等化学物质具有良好的耐腐蚀性能。
这使得它可以在一些特殊环境中使用,例如酸碱反应槽、电池等。
2.6 电绝缘性能PPS具有良好的电绝缘性能,可以有效阻止电流通过。
因此,它广泛应用于电子电器领域,例如插座、开关等。
3. 应用领域由于聚苯硫醚具有上述优异特点和性能,因此在许多领域中得到广泛应用。
3.1 汽车行业PPS在汽车行业中被广泛用作发动机零部件、传感器、电子控制模块等。
它的耐高温性和耐腐蚀性使得它能够承受汽车发动机高温环境下的严酷条件。
3.2 电子电器行业PPS在电子电器行业中被广泛用作插座、开关、绝缘材料等。
其优异的机械强度、耐高温性和电绝缘性能使得它成为理想的选择。
3.3 航空航天领域PPS在航空航天领域中被广泛用作发动机零部件、导线绝缘材料等。
其高熔点和优异的化学稳定性使得它能够承受极端的温度和环境。
聚苯硫醚
四.纺丝工艺
由于纤维级的PPS树脂是热塑性材料,熔点为285℃左 右,且PPS在200℃ 以下几乎不溶于任何溶剂,难以进行 湿法纺丝,因此选择熔融纺丝一拉伸定型的工艺技术,制 得的网状结构的PPS纤维。才是理想的、多功能的、可以 应用于各个领域的纤维之王。 工艺流程:
PPS树脂切片——预结晶——真空干燥 ——熔融纺丝——熔体过滤— —计量——吹风冷却——上油固化——卷绕集束 ——拉伸定型——落 桶平衡——集束浸由——牵伸叠丝蒸汽预热 ——机械卷曲——热定 型——干燥脱水——丝束切断——打包包装——PPS纤维(成品)
2.性能
PPS是一种白色、结晶度高的聚合物,相对密度1.34,不易燃烧。 它是其迄今为止性价比最高的工程塑料。 ⑴ 力学性能:优良,拉伸强度70 MPa ,弯曲强度67MPa,具有极 高的刚性和抗蠕变性,但其脆性较大,缺口冲击强度较低。 ⑵ 耐热性:PPS的耐热性十分优异,其Tg为110℃,熔点286℃, 负荷变形温度为260℃,350℃以下的空气中长期稳定。此外PPS 的阻燃性十分突出,是一般塑料所欠缺的。 ⑶ 电绝缘性:PPS结构对称,无极性,且吸水率低,故电绝缘性 十分优良,且受温度、湿度影响不大。PPS常用于电器绝缘材料。 ⑷ 耐化学药品性:因其结晶度较高(60~80%),故具有良好的耐 无机酸、碱、脂肪烃、芳香烃、酮、醇等性能,不溶于低于175℃ 的任何溶剂。 ⑸ 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。尺寸稳定性较好,极其适合在高温高湿环 境工作。
PPS纤维的线密度越小、纤维直径越细,采用超细 纤维制作的滤料孔径也更加细小,大幅度提高滤 料的过滤精度,可获得更低的排放值。1)滤毡孔 径小于粉尘颗粒,则可把更多的粉尘颗粒阻挡在 表面,使之无法穿透,形成表面过滤;2)超细纤 维的比表面积比较大,使得超细纤维织物的覆盖 性、蓬松性都 有明显提高,与灰尘接触的次数更 多,提高了滤袋的过滤性能。
聚苯硫醚
聚苯硫醚(PPS)纤维又名聚对苯硫醚纤维、聚苯撑硫醚纤维。
聚苯硫醚纤维是以硫化钠和二氯苯为单体,在N—甲基吡咯烷酮或含碱金属羧酸盐(如醋酸钠等)的有机性溶剂中缩聚而得的。
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93℃;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。
·优良的纺织加工性该纤维具有优良的纺织加工性能。
沸水收缩率的大小与制配纤维所用的工艺条件有关,可低(O—5%)也可高(15%—25%)。
吸湿率较低,主要是纤维表面的吸湿性差,熔点达285℃,高于目前工业化生产的其他熔纺纤维。
目前也可纺制成线密度为38.89—44.44tex的单丝。
·耐化学稳定性好它在极其恶劣的条件下仍能保持其原有的性能,具有突出的化学稳定性,仅次于聚四氟乙烯纤维。
在高温下,放置在不同的无机试剂中一周后能保持原有的抗拉强度。
只有强氧化剂(如浓硝酸、浓硫酸和铬酸)才能使纤维发生剧烈的降解。
它还具有很好的耐有机试剂的性能,除了93℃的甲苯对它的强度略有影响外,在四氯化碳、氯仿等有机溶剂中,即使在沸点下旋转一周后其强度仍不会发生变化,温度为93℃的甲酸、醋酸对它的强度也没有影响。
由聚苯硫醚纤维制成的非织造布过滤织物在93℃的50%硫酸中具有良好的耐蚀性,强度保持率无显著影响。
在93℃、10%氢氧化钠溶液中放置二周后,其强度也没有明显的变化。
·热稳定性优良它具有出色的耐高温性。
由聚苯硫醚纤维加工成的制品很难燃烧,把它置于火焰中时虽会发生燃烧,但一旦移去火焰,燃烧会立即停止,燃烧时呈黄橙色火焰,并生成微量的黑烟灰,燃烧物不脱落,形成残留焦炭,表现出较低的延燃性和烟密度。
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。
聚苯硫醚
4.对卤代苯硫酚盐熔融或溶液缩聚法 对卤代苯硫酚盐熔融或溶液缩聚法
• 对卤代苯硫酚盐在溶剂吡啶或二甲基吡啶中反应 速度快,并可制得软化温度为265℃的线型 速度快,并可制得软化温度为 ℃的线型PPS。 。 反应式如下: 反应式如下:
现认为是一种很有发展前途的方法
5.硫化氢法 硫化氢法
• 以硫化氢、氢氧化钠和对二氯苯为原料, 以硫化氢、氢氧化钠和对二氯苯为原料, 加入定量磷酸三钠作助剂,在溶剂HMPA 加入定量磷酸三钠作助剂,在溶剂 中进行常压缩聚反应得到线型高分子量 PPS产晶。 产晶。 产晶 • 该法的优点是硫化氢的精制较硫化钠脱水 更谷易, 更谷易,缺点是反应流程较长且对设备防 腐要求较。 腐要求较。
四.聚苯硫醚应用
电子方面 汽车工业
应用
化工领域
机械工业
应用
• 电子方面 电子方面:电视机、电脑上的高压元件、外壳、 插座、接线柱,电动机的起动线圈、叶片,电刷 托架及转子绝缘部件,接触开关,继电器,电熨 斗,吹风机,灯头,暖风机,F级薄膜等。 • 汽车工业 汽车工业:适用于排气再循环阀及水泵叶轮,及 汽化器、排气装置、排气调节阀、灯光反射器、 轴承、传感部件等。 • 机械工业 机械工业:用作轴承、泵、阀门、活塞、精密齿 轮、以及复印机、照相机、计算机零部件,导管、 喷雾器、喷油嘴、仪器仪表零件等。 • 化工领域 化工领域:用于制作耐酸碱的阀门管道、管件、 阀门、垫片及潜水泵或叶轮等耐腐蚀零部件。
工业上一般用NMP、HMPA和N-甲基己内 、 工业上一般用 和 甲基己内 酰胺为溶剂,该法的 该法的关键在于要求用于反应 酰胺为溶剂 该法的关键在于要求用于反应 的硫化钠不含结晶水。 的硫化钠不含结晶水
2.硫磺溶液法 硫磺溶液法
• 在175~250℃、HMPA或NMP为溶剂,对二氯苯 为溶剂, ~ ℃ 或 为溶剂 和硫磺在常压下发生缩聚反应生成PPS,反应收 和硫磺在常压下发生缩聚反应生成 , 率较高。 率较高。 • 该法的优点:“三废”较少,反应周期短(去掉 该法的优点: 三废”较少,反应周期短( 优点 硫化钠法的脱水步骤),降低成本; ),降低成本 硫化钠法的脱水步骤),降低成本; • 缺点:技术难度较大,硫磺提纯难,同时反应过 缺点:技术难度较大,硫磺提纯难, 程中加入还原剂及助剂(金属、 程中加入还原剂及助剂(金属、低价金属离子盐 醛类及有机酸等),增加了反应的副产物。 ),增加了反应的副产物 类、醛类及有机酸等),增加了反应的副产物。
聚苯硫醚介绍
创世界品牌 建百年金发
-16-
• 成型工艺
创世界品牌 建百年金发
-17-
• 退火处理
• PPS制品经退火也会使结晶度提高。退火条件随制品壁厚 而不同,一般为200℃-240℃,2-4小时即可。经退火处理 的制品,由于内部残余应力的消除,所以特性稳定(退火 后增加尺寸稳定性和螺钉保持力等)但在退火时由于进行 结晶化,制品因结晶而收缩,故须先考虑由退火而产生的 尺寸变化。
磨损特性。 • (8)成型加工性 • 由于流动性好,可进行薄壁的、长流程的注射成型
创世界品牌 建百年金发
-6-
创世界品牌 建百年金发
-7-
3. 金发改性PPS • 3.1 玻纤增强聚苯硫醚
创世界品牌 建百年金发
-8-
• 3.2 填充增强聚苯硫醚
创世界品牌 建百年金发
-9-
• 3.3 超高韧性PPS
为:~,宽度为2mm。
创世界品牌 建百年金发
-28-
谢
谢
创世界品牌 建百年金发
-29-
创世界品牌 建百年金发
-18-
5.5 成型后的清洗
• 成型后,料筒的清洗通常使用低熔融指数 的聚乙烯,为了 缩 短清洗时间,使用成型温 度高的聚砜、聚碳酸酯(最好是玻纤增强的) 等较为有效,即使用再生料也有很好的效果。 用玻纤增强树脂清洗后,为了保护成型机的料 筒和螺杆,最后应当用不含填充料的树脂进行 清洗。
WELL) .
PPS材料大多数为玻纤增强料,因此一定要注 意因方向性引起的尺寸变化和强度变化,以及因 熔解线所造成的强度降低,因此在模具设计时应 考虑浇口形状和位置。
创世界品牌 建百年金发
-26-
由于制品的强度沿树脂流动方向及其垂直方向 其强度不同,垂直方向上的强度越为流动方向上 强度的50~60%,设计时必须要考虑。
2024年聚苯硫醚市场发展现状
2024年聚苯硫醚市场发展现状1.简介聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS)是一种高性能的工程塑料,具有优异的耐热性、耐化学性和电气绝缘性能。
由于其特殊的结构和性质,PPS在许多领域中得到广泛应用。
本文将对聚苯硫醚市场的发展现状进行探讨。
2.市场规模 PPS市场在过去几年中取得了持续增长。
预计在未来几年内,PPS市场规模将继续扩大。
这主要受到汽车、电子、航空航天等行业的需求推动。
汽车行业对耐高温和耐化学品的需求增加,电子行业对电气绝缘性能要求更高,而航空航天行业则对轻量化和耐高温性能有较高需求。
3.应用领域聚苯硫醚在汽车行业中的应用已达到相当程度,包括发动机部件、传感器、车灯等。
PPS材料的高温耐受性使其成为发动机舱部件的理想选择。
同时,PPS还被用于电池管理系统、线缆保护套等电子产品中,其电气绝缘性能符合电子产品对安全性和可靠性的要求。
航空航天领域的应用主要包括舱内设备、喷气发动机零部件等。
4.市场竞争聚苯硫醚市场竞争激烈,主要厂商包括DIC、西波和特种化学品公司等。
这些公司在产品品质、创新能力和市场份额方面具有竞争优势。
为了满足不同行业的需求,这些公司也不断开发新产品,提升产品性能,并加强与客户的合作关系。
5.技术进展聚苯硫醚技术在过去几年中取得了重要进展。
新的合成方法和改性技术使得聚苯硫醚在性能上有了更大的提升。
例如,改性PPS材料可以增加材料的延展性,提高冲击强度和耐疲劳性能。
此外,聚苯硫醚与其他高性能塑料材料的复合也成为发展趋势,以进一步提升产品性能。
6.发展趋势随着环境保护意识的增强,可持续发展已经成为塑料行业的重要议题。
在聚苯硫醚市场中,研发可降解聚苯硫醚成为一个热门话题。
可降解PPS材料可以解决传统PPS材料可能产生的环境问题,有望在未来取得广泛应用。
7.总结聚苯硫醚市场规模逐步扩大,应用领域不断拓展。
市场竞争激烈推动了技术的进步和产品性能的提升,并促使企业在可持续发展方面进行研发。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
聚苯硫醚1.综述:英文名称: Polyphenylene sulfide,简称PPS.聚苯硫醚化学式:中文名称: 聚苯硫醚,是一种新型高性能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93℃;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。
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。
近年来,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具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点;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。
PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一,热变形温度一般大于260度、抗化学性仅次于聚四氟乙烯,流动性仅次于尼龙。
此外,它还具有成型收缩率小(约0.08%),吸水率低(约0.02%),防火性好、耐震动疲乏性好等优点。
PPS塑料缺点:脆性大、韧性差,耐冲击强度低,经过改良以后,可以获得十分优异的综合性能,市场出售的产品均为其改良的产品.比重2.聚苯硫醚的特性与应用:一、特性(1)一般性能:聚苯硫醚为一种外观白色、高结晶度、硬而脆的聚合物,纯聚苯硫醚的相对密度为1.3,但改性后会增大。
聚苯硫醚有吸水率极小,一般只有0.03%左右。
聚苯硫醚的阻燃性好,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%、PSF为30%、PA66为29%、MPPO 为28%,PC为25%)。
(2)机械性能:纯聚苯硫醚的机械性能不高,尤其冲击强度比较低。
以玻璃纤维增强后会大幅度提高冲击强度,由27J/m 增大到76J/m,增大3倍;拉伸强度由6Mpa增大到137Mpa,增大1倍。
聚苯硫醚的刚性很高,在工程塑料中少见。
纯聚苯硫醚的弯曲模量可达3.8Gpa,无机填充改性后可达到12.6Gpa,增大5倍之多。
而以刚性著称的PPO仅为2.55Gpa,PC仅为2.1Gpa。
聚苯硫醚在负荷下的耐蠕变性好,硬度高;耐磨性高,其1000转时的磨耗量仅为0.04g,填充F4及二硫化钼后还会进一步得到改善;聚苯硫醚还具有一定的自润性。
聚苯硫醚的机械性能对温度的敏感性能小(3)热学性能:聚苯硫醚具有优异的热性能,短期可耐260℃,并可在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。
(4)电学性能:聚苯硫醚的电性能十分突出,与其他工程塑料相比,其介电常数和介电损耗角正切值都比较低,并且在较大的频率、温度及温度范围内变化不大;聚苯硫醚的耐电弧好,可与热固性塑料媲美。
聚苯硫醚常用于电器绝缘材料,其用量可占30%左右。
(5)环境性能:聚苯硫醚的最大特点之一为耐化学腐蚀性好,其化学稳定性能仅次于F4;聚苯硫醚的耐辐射性好。
二、应用范围(1)汽车工业:聚苯硫醚用于汽车工业占45%左右,主要用于汽车功能件;如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。
油箱传感器一般也用聚苯硫醚制作。
(2)电子电器:聚苯硫醚用于电子电器工业可占30%,它适合于环境温度高于200℃的高温电器元件;可制造发电机和发动机上的点涮、电涮托架、启动器线圈、屏蔽罩及叶片等;在电视机上,可用于高电压外壳及插座、接线柱及端子板等;在电子工业、制造变压器、阻流圈及继电器的骨架和壳体,集成电路载体;利用高频性能,制造H级绕线架和微调电容器等。
(3)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。
(4) 家电:微波炉三脚架,电吹风叶片等。
3.国外PPS生产情况:目前全球PPS树脂的生产能力已经超过5万吨/年,成为特种工程塑料的第一大品种和继聚碳、聚酯、聚甲醛、尼龙及聚苯醚等五大工程塑料之后的第六大工程塑料品种。
其生产格局是:只有美国、日本和中国掌握PPS 树脂的工业化生产制造技术,拥有生产能力和产品。
俄罗斯、印度正在积极进行PPS树脂工业化生产的研发。
美国雪佛龙菲利普斯公司、吴羽化学工业公司(包括佛特隆公司)和大日本油墨化学工业公司是全球最主要的三大PPS树脂生产商。
在新兴的PPS树脂生产商和产品中,以日本吴羽化学工业公司和其推出的Fortron PPS——第二代线性高分子量PPS树脂(其复合改性料由日本宝理公司生产、销售)的发展最引人注目。
该树脂生产工艺先进,产品质量好,性能优,特别是它全面改善了PPS耐冲击性能差、性脆的致命缺点。
此外,Fortron PPS可以直接制造纤维和薄膜,加之树脂本色浅,可制成各种色泽鲜艳的制品,因而成为PPS树脂的发展方向并受到广泛欢迎。
其生产能力也迅速扩展,与Ryton PPS一道成为PPS树脂的两大主要品牌。
1990年前后,由于国际经济环境的影响,日本PPS厂家的平均开工率只维持在35%的低水平。
到1994年,开工率达额定生产能力的60%左右。
进入21世纪后,由于市场需求旺盛,开工率明显提高。
特别是进入2004年后,尽管原油价格持续上涨导致PPS树脂价格上涨10%,但树脂仍然供不应求,各家公司更是开足马力进行树脂的生产。
同时,一些公司纷纷准备扩建生产装置,如雪佛龙菲利普斯、大日本油墨化学工业公司和出光石油化学工业公司更分别提出建设万吨级生产装置的计划。
国际上PPS复合粒料的生产厂商和产品规格、型号众多,其中供应中国的主要以雪佛龙菲利普斯(包括东丽-菲利普斯公司)的Ryton PPS系列、日本宝理公司的Fortron PPS系列、大日本油墨公司的DIC PPS系列以及美国塞拉尼斯旗下的泰科纳(Ticona)Fortron PPS系列为主。
4.中国PPS的发展:中国PPS的研究和生产始于上世纪70年代初期,先后有二十多家企业建立了PPS树脂合成中试或生产装置,但是普遍存在技术水平低,工艺不过关的致命弱点。
近年来,国内从事PPS复合材料生产开发的单位较多,如晨光化工研究院、北京市化工研究院、广州化工研究院等在PPS玻纤增强、碳纤维及无机矿物填充增强PPS的成型加工及应用领域、北京玻璃钢研究院在连续纤维增强制备PPS复合板材、中山大学在PPS/碳纤维复合材料研究方面取得较大成绩。
但国内的复合粒料生产厂仍然存在产量小,品种单一的问题,大多以通用品种——玻璃纤维增强料及无机物填充改性品种为主。
一些高性能或特殊品种的PPS复合粒料与合金目前仅有四川华拓公司(即现在的德阳化学科技有限公司,是华通投资控股有限公司的全资子公司)、四川大学等少数单位有部分产品销售。
5.PPS的前景与发展目标目前中国PPS改性与复合粒料的市场总需求量大于8000吨/年,且增长很快,年需求增长率高达15%-20%。
消费的PPS产品型号仍以通用品种0%-40%玻璃纤维增强料为主,应用以电子电器、精密机械为主,在汽车、摩托以及石油、化工领域的消费也在稳步增长。
随着中国电子电器、汽车行业的高速发展,PPS的市场前景极为广阔,预计2005年中国PPS粒料的市场需求量将达到10000吨/年。
国内外多家厂商和投资者有意介入PPS树脂生产线或者建设新的PPS树脂工业化生产线。
中国市场正在形成PPS生产的国内外双重竞争态势,这将有利于PPS在国内的进一步推广以及市场和应用领域的扩展,并开拓国际市场。
预计未来5年内,PPS的需求量还将有年均10%以上的增长率。
目前全球PPS生产与需求已趋于紧张,随着社会的发展,汽车和电子工业对PPS 的总需求量还将进一步扩大。
这给全球的PPS树脂生产商扩大生产提供了机会,同时,也为中国PPS产业带来巨大的机遇。
结合国内外PPS及新材料的发展动向,在发展新型PPS类材料品种,开发PPS新合成方法的基础上还应当着力抓好新型改性料及专用料的研制开发,积极开发新型PPS复合材料改性品种,尽快建立更大的规模化生产装置等。
其中,尽快建立5000-8000吨/年级的PPS树脂生产线,是中国PPS 发展的当务之急。
这是发展中国高性能结构材料所必须的战略举措,对打破国外技术限制和封锁,满足国民经济以及军工各领域对高性能结构材料的需求意义极为重大。
6.聚苯硫醚的成型加工一.加工特性树脂厂商提供的聚苯硫醚为一种相对质量比较低(4000~5000)、结晶度较高(75%)的白色粉末,这种纯聚苯硫醚无法直接塑化成型,只能用于喷涂。
用于塑化成型的聚苯硫醚,必须进行交联改性处理,使熔体的粘度上升。
一般交联后的熔融指数达到10~20为宜;进行玻璃纤维增强聚苯硫醚的熔融指数可大一些,但不能大于200。
聚苯硫醚的交联方法有热交联和化学交联两种,目前以热交联为主。
热交联的交联温度为150~350℃,低于150℃不发生交联,高于350℃发生高度交联,反而导致加工困难。
化学交联需要加入交联促进剂,具体的品种有氧化锌、氧化铅、氧化镁、氧化钴等以及酚类化合物,六甲氧基甲基三聚氰酰胺、过氧化氢、碱金属或碱土金属的次氯酸盐等。
聚苯硫醚虽有交联,但流动性下降不多;因此,废料可重复使用三次;聚苯硫醚本身具有脱模性,可不必加入脱模剂;聚苯硫醚经过热处理可提高结晶度及热变形温度,后处理的条件为:温度204℃,时间30min。
二.加工方法(1)注塑:可采用通用注塑机,玻璃纤维增强聚苯硫醚的熔融指数以50为宜。
注塑的工艺条件为:料筒温度,纯聚苯硫醚为280~330℃,40%GF 聚苯硫醚为300 -350℃;喷嘴温度,纯聚苯硫醚为305℃,40%GF聚苯硫醚为330℃;模具温度120-180℃;注塑压力,50-130 MPA。
(2)挤出:采用排气式挤出机,工艺为:加料段温度小于200℃;料筒温度300-340℃,连接体温度320-340℃,口模温度300-320℃。
(3)模压成型:适合大型制品,采用两次压缩,先冷却,后热压。
热压的预热温度纯聚苯硫醚为360℃左右15min,GF聚苯硫醚为380℃左右20min;模压压力为10~30Mpa,冷却到150℃脱模。