第五组__聚醚砜

聚醚砜

朱丽26 李平10 谢美丽02 吴姝颖18 王月09 周晴晴17

1、发展史

聚醚砜由卜内门（ICI）公司于1972年开发并以Victrex商品牌号销售于全世界。德国巴斯夫（BASF）公司以Ultrason E商品牌号生产并销售。近几年来，世界各国工程热塑树脂的生产和销售一直处于低谷状态，其中以聚醚砜尤为突出。卜内门公司已于1991年将其生产能力为5000吨/年的聚醚砜装置关闭。目前最大生产商为巴斯夫公司。国内吉林大学中试化工厂、长春应用化学研究所和徐州工程塑料厂有少量试产品种。

2、结构

化学结构式：

聚醚砜（PES）英文名：polyethersulfone 简称PES

它的分子结构中既不含热稳定性较差的脂肪烃链节，又不含刚性大的联苯链节，而主要由砜基、醚基和次苯基组成。砜基附予耐热性；醚基使聚合物链节在熔融状态时具有良好的流动性，易于成型加工；在对苯撑结构上交替连结砜基和醚基能得到非结晶性的聚合物。聚醚砜被人们誉为是第一个综合了高热变形温度、高冲击强度和优良成型性的工程塑料。

3、主要生产方法（制备）

聚醚砜（PES）可由4-氯-4‵-羟基二苯砜钠盐的自缩聚、4-二苯醚磺酰氯的自缩聚、双酚S 和二氯二苯砜的共缩聚以及二磺酰氯和联苯醚共缩聚等方法制备。

4、加工特性

（1）PES的耐热等级高

热变型温度为200℃～220℃，连续使用温度为180℃～200℃，玻璃化温度高达225℃。

（2）机械性能好，尺寸稳定

PES为结晶性树脂，具有在较宽的温度范围内保持稳定的机械性能的特点，其模量在—10℃到200℃几乎不变，特别在100℃以上，它比任一种热塑型树脂都好。聚醚砜的耐蠕变性也极为突出，在180℃以下温度范围内，其抗蠕变性是热塑型树脂中最优异的一种。特别是其玻璃纤维增强牌号树脂有时比热固型树脂还好。它尺寸稳定性好，线膨胀系数小，温度依赖性小，耐冲击，具有与聚碳酸脂相同的耐冲击性。

（3）耐化学药品性

它耐汽油、机油、润滑油等油类，氟利昂等清洗剂。它的耐溶剂干裂性是非晶树脂中最好的，除丙酮、氯仿等极性溶剂外，能耐大部分溶剂。

（4）耐热水、耐水解性

可耐150℃～160℃热水或蒸汽，在高温下仍具有较好的耐酸和碱性能。（5）阻燃性

无须添加任何阻燃剂就有优异的难燃性，自熄性可达V –O级（UL94，0.46mm）。此外，其燃烧时发烟量非常低，仅次于聚醚醚酮而居第二位（采用美国NBS规定方法）。

(6) 易于加工成型

不仅可以挤出成型、注射、模压、吹塑、吸塑和制成发泡体，还可以进行镀膜、超声波融接、机械加工、溶剂黏结涂敷等二次加工。

5、加工成型

聚醚砜虽然是一种高温工程热塑树脂，但仍可以按常规热塑加工技术进行加工。可采用注射成型、挤出成型、吹塑成型、压缩成型或真空成型。高模温有助于成型和减小成型引起的应力。一般注射成型温度为310～390℃，模温为140～180℃。PES是一种无定形树脂，模收缩率很小，可加工成对容限要求高

及薄壁的制品。

6、应用领域

聚醚砜的这些性能特点决定了它拥有的多种性能。适用于制造高强度、低蠕变性、高尺寸稳定性、能在较高温度下使用的制品，广泛应用于电子电器、机械设备、交通运输、医疗、食品等领域：

（1）电器电子领域

因为它具有优异的尺寸稳定性、耐热、阻燃、可耐焊锡、耐各种清洗剂，可镶嵌金属件、与环氧树脂黏结性好等，故可作H级绝缘材料用。主要制品有：线圈骨架、电位计的外部底座、吹风器零件、印刷电路板、按钮式开关、可控硅的绝缘体、电动工具马达的绝缘体、打印机、送风机、继电器等的线圈骨架、DIP开关，各类插接件。

(2)机械领域

利用其高温抗蠕变性（150℃），尺寸稳定性、耐油性、韧性好等优点，在一般树脂不能满足使用要求的地方得到了广为利用。主要制品有：各类机器的杠杆、柄、支架等，X-射线装置的观察玻璃、链锯、农机发动机和汽化器等绝缘体、活塞环、耐热滚轮、齿轮、复印机零件、照相机零件、复印机零部件、工业用吹风机罩、汽车空调的零部件、电弧焊枪的手柄、齿轮、各种物质分析组件。利用其在160℃的热水或蒸气条件下还能保持优异的抗蠕变、刚性和尺寸稳定性，应用于热水、蒸汽用阀门、防腐蚀电极的绝缘体、温度传感器的组件、泵的泵体和叶轮、散热器阀门、超滤装置用零部件。

(3)交通运输

主要在汽车、飞机等运输行业利用其在-100℃～180℃广阔温度范围内的刚性和尺寸稳定性，高温抗蠕变性，耐汽油、柴油、各类机油等特长。主要制品有：各种轴承保持架、制动轴的轴瓦、点火器的噪音消除器、发动机齿轮、汽化器的线圈骨架、雾灯反光镜、止推环以及飞机热空气导管和窗框等。使用工程塑料制造轴承保持架和金属相比，具有重量轻、噪音小的优点，采用PES使用温度可达180℃，产品的精度高、耐油性好，还具有耐磨及容易装配等优点。

(4) 医疗、食品领域

医疗器械通常要求材料透明，强度高和能够经受各种消毒杀菌处理，包括煮沸消毒以及用蒸汽、环氧乙烷气体、γ射线、紫外线杀菌等。PES能较好地满足上述要求，所以广泛用于制备各种医疗器械，如接触透镜杀菌容器、防毒面具零件、牙科用反射镜支架、人工呼吸器、血压检查管、外科容器和注射器等。由于PES 的无毒性、卫生性，在食品工业中用于各种阀门和管路。

(5) 汽车领域：

利用聚醚砜的耐磨、耐负载、耐化学性制成的止推环。

用于空调压缩系统的密封条利用聚醚砜耐化学性、可塑性、可替换金属性生产的滤网利用聚醚砜的耐化学性、耐磨性、利用聚醚砜的耐化学性、抗形变性、耐热性、不产生碎屑的特点制成的热稳定性、可塑性生产的发动机控制器传动密封环。在ABS刹车系统中使用的零件齿轮传动装置

(5) 其它领域：

照明方面：电影机的反射镜、聚光灯的反射镜、频闪观测器的反射镜、手术照明用的反射镜、雾灯的反射镜、指示灯罩。

涂层方面：由于它有与铁、铅等金属的附着力好，涂层表面硬度高等优点，因此，可作为化工防腐、不粘涂具等的涂料用。

制成品方面：它既可以用挤出法制成不同厚度的薄膜作H级绝缘用，又可挤成片材、棒材、管材，也可用溶液法制成超过滤膜或反渗透膜用等。

7、结语

由于聚醚砜是具有多种优异性能的特种高分子材料，因此可在汽车领域更大范围的代替金属制成零件。但是较高的价格是限制它使用的一个重要因素。另外，由于聚醚砜制成的零件一般使用在发动机、底盘等技术含量较高的部位，国内零部件企业目前很少使用聚醚砜这种材料。但是，随着汽车轻量化的发展和聚醚砜等特种工程塑料生产成本的降低，它们在汽车行业的应用前景会越来越大。