硫磺溶液法制备聚苯硫醚.
聚苯硫醚的合成方法及应用
聚苯硫醚的合成及应用【摘要】聚苯硫醚(PPS) 是迄今为止世界上性价比最高的特种工程塑料,由于在电绝缘材料、导电材料、阻燃材料、摩擦材料、耐热材料和聚合物合金等领域有着广泛的应用而逐渐成为国内外研究热点。
本文主要介绍了国内外聚苯硫醚的几种合成方法。
阐述了聚苯硫醚在现在工业生产当中的主要应用领域,介绍了如今聚苯硫醚在国内外的发展状况。
关键词聚苯硫醚(PPS)合成机械1 前言聚苯硫醚( Polyphenylene Sulfide,缩写为PPS)是一种以苯环在对位上连接硫原子而形成大分子刚性主链的聚合物。
PPS 的结晶度较高, 密度1. 34 g/ cm3 ,熔点285℃, 分解温度大于400℃。
PPS 主键上有极其密集的苯环和硫原子,因而是高刚性,高结晶度的热塑性树脂,有较高的强度和模量及良好的制品尺寸稳定性,蠕变小,有极高的耐疲劳性,良好的阻燃性,耐高温性和对玻璃、陶瓷、钢材、铝、镍等金属突出的粘结性能,长期连续使用温度为200~224 ℃;吸湿性小,在高温高湿条件下不变形并能保持优良的电绝缘性;耐溶剂和化学腐蚀性好,在170 ℃以下几乎不溶于任何溶剂,而且抗辐射能力强。
可用多种加工方法(注射,挤出和模压) 进行成型加工,并且可精密加工成型。
由于PPS与无机填料(氧化镁) 、增强纤维(如玻璃纤维、碳纤维) 的亲和性以及与其他高分子材料(如聚砜、聚四氟乙烯、尼龙)的相容性好,可制成不同的增强材料及高分子合金,因而在电子、电器、汽车、精密仪器、化工及航天航空等领域得到了广泛的应用。
近年来PPS 的新产品和新用途仍源源不断的开发与生产。
PPS是迄今为止世界上性价比最高的特种工程塑料,所以尽管PPS的发展时间不长,但已成为特种工程塑料第一大品种。
由于PPS 的优异性能和广泛用途,目前已成为特种工程塑料的第一大品种,在通用工程塑料的排行中,PPS排在聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、尼龙和聚苯醚之后,其产量居第6 位。
苯硫醚制备方法
苯硫醚制备方法
苯硫醚是一种有机硫化合物,由苯环中的一个氢原子被硫取代而成。
它是一种具有特殊气味的无色液体,常用作溶剂和催化剂。
本文将介绍苯硫醚的制备方法。
苯硫醚的制备方法有多种,常见的有以下几种:
1. 直接硫化法:将苯和硫在适当的催化剂存在下进行反应,生成苯硫醚。
常用的催化剂有氯化亚铜、氯化亚铁等。
该方法操作简单,反应条件温和,适用于生产中规模的制备。
2. 置换法:以苯为原料,通过置换反应制备苯硫醚。
置换反应是指将苯环上的一个原子或基团替换成硫原子或硫基团的反应。
常用的置换剂有硫酸、硫酸氯化铝等。
置换法制备的苯硫醚纯度较高,适用于实验室规模的制备。
3. 氧化亚硫酸盐法:将苯和氧化亚硫酸盐反应生成苯硫醚。
氧化亚硫酸盐是一种含有S2O2-4离子的化合物,常见的有过硫酸钠、过硫酸铵等。
该方法反应条件温和,适用于小规模的制备。
4. 硫磺法:将苯和硫磺在高温下反应生成苯硫醚。
该方法操作简单,但反应温度较高且存在爆炸危险,适用于工业生产中的大规模制备。
以上是常见的苯硫醚制备方法,每种方法都有其适用的场合和优缺点。
在实际应用中,选择合适的制备方法需要考虑多种因素,如成
本、反应条件、纯度要求等。
苯硫醚是一种重要的有机硫化合物,具有广泛的应用前景。
通过合理选择制备方法,可以高效、经济地制备苯硫醚,满足不同领域的需求。
希望本文对读者对苯硫醚的制备方法有所了解。
聚苯硫醚生产方法,应用前景
pps的应用和发展前景
我国 PPS生产存在的问题主要是在原料精制、聚合工艺、溶 剂回收、产品后处理 ,工程放大及产品应用开发等方面仍有 许多关键技术没有突破。 PPS树脂通过填充改性、多种成型方法加和精密成型 , 可制作各种管、板、丝、膜、布及零部件 , 有 “塑料黄 金 ”之称 ,可广泛用于纺织、汽车、电子电气、机械仪表、 石化专用机械设备、国防军工、航空航天、家用电器等领域 . 在 PPS后加工应用方面 , PPS树脂最大的应用市场 — — — 电子电气和汽车制造在我国尚未形成真正的支柱产业 , PPS合金、薄膜、纤维及共聚物的生产几乎还是空白。
PPS改性
PPS分子结构主要有交联型和直链型 2种。 交联型产品的耐热性好 , 但性脆 , 耐冲击性差; 直链型产品的韧性和耐冲击性好。 改性例子: 加入合金成分 , 提高交联度 ,提高 韧性和耐冲击性. 中空成型的 PPS新品, 适合于制造耐热、耐药品腐蚀的中空 成型产品.
形核剂在热致相分离法制多孔聚苯硫醚中的 作用
(2)Effect of molecular weight of PEG
Figure 2 Without the nucleating agent PEG, the pore structure is spherical and the pore size is micron. With the increase of PEG of molecular weight, the pore structure is changing from spherical to branchlike and the pore size is about0.5 u m。 Figure 3 The same branch-like structures can be obtained. However, the range of pore size (radius) is clearly changed from 0.05 to 0.5 um in Figure 3. The nucleating agents increased the number of nuclei(核 数目), and then increased the number of pore(孔数 目), which led to the decrease of the pore size.
聚苯硫醚(PPS)纤维 (2)
应用
• PPS 纤维针刺非织造布或机织物可用于热 的腐蚀性试剂的过滤,是较为理想的耐热和 耐腐蚀材料. 用PPS 纤维制成针刺毡带用于 造纸工业的烘干机上,同时也可用于制作电 子工业的特种用纸. 其单丝或复丝织物还可 用作除雾材料.
超细化PPS纤维
应用
1 火力发电烟道除尘 • PPS 纤维主要用于工业燃煤锅炉袋滤室的 过滤织物. 工业用炉排放出的废热烟气含有 SOx 、NOx 、HCl 及二氧杂环烃类等腐蚀 性化学物,一般的材料使用寿命短,过滤效果 差. 用于工业燃煤锅炉的PPS 过滤织物,在湿 态酸性环境中,在190 ℃以下,使用寿命可达3 年左右. 国外电厂、钢厂主要采用PPS 纤维 织成的毡或其它形式的滤布,国内主要依靠 进口.
应用
2 钢铁工业 • 钢铁工业也是大气污染的主要来源之一,使 用袋式除尘器的数量巨大. 我国钢产量已超 过3 亿t ,如果按照宝钢应用袋式除尘器的状 况计算,总共需要2 100 万m2 滤料,其中大部 分是化纤滤料. 按照滤袋使用寿命315 年计 算,每年更换滤袋所需的滤料约700 万m2 ,需 要纤维滤毡3 850 t ,也就是说,钢铁工业的袋 式除尘器用量还有较大的扩展余地.
射等功能,在高温、化学腐蚀等环境中得到
广泛应用。
性能与特点
PPS纤维是一种线型、分子量高、结晶性 好高聚物,其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 能较稳定。在204℃高温空气中2000h后仍 有90%的强度保持率,
• 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。
聚苯硫醚(PPS)纤维
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
制备
延长PPS熔体丝条冷却固化时间,由此提高 纺丝性能和机械性能。在拉伸后处理工艺技 术中,采用在高于PPS玻璃化转变温度条件 下,对聚苯硫醚纤维实施高温水/油浴、多 级拉伸和多级、多温区加热松弛紧张热定型 处理技术,可使PPS大分子链取向趋于完善, 并进一步提高聚苯硫醚纤维的结晶度。采用 该技术制备的聚苯硫醚短纤维具有拉伸断裂 强度高,断裂伸长低,热稳定性好等特点。
应用
3 水泥工业 • 近年来,水泥行业新型干法水泥生产线中窑 头和窑尾采用袋式除尘器的越来越多. 新建 的3 000 t/ d、5 000 t/ d、10 000 t/ d 生产 线的水泥窑大量采用袋式除尘器,PPS 纤维 滤料也大有用武之地.
应用
4 化学品过滤 • PPS 纤维除在环保领域具有广泛而不可缺 少的用途外,还能用于那些腐蚀性强、溶液 温度较高的化学品的过滤,如各种有机酸和 无机酸、各种酚类、各种强极性溶剂等. 据 从相关行业协会及业内专家预计和我们分析 计算,2010 年国内PPS 纤维需求可能达到8 000 t ,2020 年将达到20 000 t .
应用
• 由于聚苯硫醚纤维的优异耐热性、耐腐蚀性 和阻燃性,因此具有十分广泛的用途,在环境 保护、化学工业过滤和军事等领域中的应用 尤为突出. 例如:用于热电厂的高温袋式除尘 、垃圾焚烧炉、水泥厂滤袋、电绝缘材料、 阻燃材料、复合材料等;另外,还可用作干燥 机用帆布、缝纫线、各种防护布、耐热衣料 、电绝缘材料、电解隔膜和摩擦片 (刹车用) 等.
聚苯硫醚的合成方法、工艺及应用研究
聚苯硫醚的合成方法、工艺及应用研究■ 文/刘 洪 姜希猛 李玉凤 范永志 胡小冬 四川中科兴业高新材料有限公司 四川省高性能聚芳硫醚类功能膜制备技术工程实验室聚苯硫醚(P P S)由苯环和硫原子交替排列构成,使得P P S结构规整,拥有较高的结晶度,同时苯环为P P S提供良好的刚性和耐热性,而硫醚键赋予P P S一定的柔顺性,因此P P S具有优异的综合性能[1,2],被誉为是继聚碳酸酯(P C)、聚酯(P E T)、聚甲醛(P O M)、尼龙(P A)、聚苯醚(P P O)之后的第6大工程塑料,也是8大宇航材料之一[3],广泛应用于航天航空、电子、汽车、环保、化工等领域。
1 PPS的合成方法P P S的合成方法主要包括:弗-克催化法[4](G e n v r e s s e法)、麦氏法[5](M a c a l l u m法)、硫化钠法[6]、硫磺法[7]、硫化氢法[8]、氧化聚合法[9]和对卤代苯硫酚缩聚法[10]等,其优缺点及工业化应用情况如表1所示。
由表1可知,G e n v r e s s e法和Macallum法合成的PPS质量较差,不易实现工业化生产;硫磺法所制得P P S虽然质量较好,但存在技术难度大、副产物较多等问题,其工业化应用受到限制;硫化氢法、氧化聚合法和对卤代苯硫酚缩聚法所制得P P S产品质量较好,发展潜力巨大,但工艺技术尚未成熟,工业化应用较少;硫化钠法具有原料价廉易得、产率较高、产品质量稳定等优点,适合工业化大规模生产,是目前最主要的P P S工业化生产方法。
2 硫化钠法合成PPS工艺硫化钠法由美国菲利浦(P h i l l i p s)石油公司研发,于1973表1 PPS的主要合成方法比较分析合成方法优点缺点工业化应用情况Genvresse法最原始和最古老的方法产率较低(50%~80%),分子量低,交联度高,含较多二硫杂蒽无应用Macallum法产品稳定,力学性能优良,成本较低分子量较低,容易产生歧化和交联,分子链易断裂,导致产品热稳定性降低应用较少硫化钠法原料价廉易得,工艺简单,产品质量稳定,产率较高(90%以上)原料精制难度大,硫化钠脱水困难,生产工艺流程长目前最主要的工业化生产方法硫磺法采用硫磺为原料,原料纯度高,产品质量好,三废较少,反应周期短,生产成本较低硫磺的提纯技术难度较大,反应需要引入还原剂和助剂,导致副产物增多有应用硫化氢法副反应较少,产品的线性度较高,质量较好工艺流程复杂,设备要求较高,废气污染严重应用较少氧化聚合法产量极高(接近100%)产品纯度极高,无环合、歧化和交联现象,无副产盐产生,生产成本较低目前所制备产品的分子量不高,黏度低,加工性较差应用较少对卤代苯硫酚缩聚法碘单质易去除,产品纯度高,聚合度高单体的制备工艺复杂,造价昂贵,产物中含有多硫结构,原料精制难应用较少新材料产业 NO.02 201963年实现工业化生产[11]。
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。
聚苯硫醚的生产工艺流程 B线论文
聚苯硫醚的生产工艺流程B线论文引言:聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS)是一种性能优异的特种工程塑料,全球市场对PPS的需求与目俱增,国内市场几乎全部依赖进口。
目前,我国PPS正处于产业化阶段。
然而,工艺路线的确定,特别是溶助剂回收工艺的选择,以及工程化问题的解决,严重制约了产业化的进程。
另外,国内PPS韧性差的问题阻碍了PPS 的应用开发。
这些课题的研究对我国PPS产业化具有重大意义。
:摘要:综述了聚苯硫醚的性质、合成方法及目前供需情况.着重介绍了硫化钠法SSM工艺(如反应条件、溶剂回收、催化剂、脱水、产物分离、食盐去除等)。
指出SSM工艺存在产率低、溶剂成本昂贵、产品各项指标较差、纯度低等问题,认为溶剂回收、除盐等工艺还有待深入研究。
关键词:聚苯硫醚;耐高温;高性能;发展现状;应用1. 绪言聚苯硫醚简称PPS(Polyphenylene Sulfide),全称为聚苯撑硫醚,聚苯硫醚化学式也称聚次苯基硫醚,英文名称: Polyphenylene sulfide,简称PPS. 中文名称: 聚苯硫醚,是一种新型高性能热塑性树脂。
是1973年在美国开始工业化生产的—种特种工程塑料。
具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、阻燃性、绝缘性,其强度和硬度均较高,机械行能优良,制品的尺寸稳定性好,可用多种加工成型方法进行成型加工,并且可精密成型。
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,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聚苯硫醚由于PPS与无机填料、增强纤维的亲合性以及与其它高分子材料的相容性好,因而可制成不同的增强填充品种及高分子合金,用途十分广泛。
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。
工程塑料——聚苯硫醚概述
聚苯硫醚的发展现状
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 碳酸酯、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。 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树脂生温(玻璃化转变温度150°C,热变形温度> 260°C ) 耐化学腐蚀(对有机醇、酮、酸、酯、芳香烃、氯 代烃以及无机酸、碱、盐均稳定。溶于氯代联苯, 不溶于170°C以下的大多数溶剂 。) 介电性能优良(在高温、高湿、变频等环境中具有 很高的体积电阻率、表面电阻率,能保持良好的绝 缘性能,同时具有较低的电感应率和介质损耗)。
优点: 阻燃性、耐磨性好(在火焰上能燃烧,但不会滴落, 且离火自熄,发烟率低于卤化聚合物,不需添加阻 燃剂即可达到较高的高阻燃性标准。) 加工性能好(成型收缩率和线性膨胀系数较小,吸 水率低,其制品在高温高湿的环境中不易变形 ) 缺点:韧性差(但是可以通过GF、CF等增强纤维 材料进行增韧,使其性能得到大幅提高)
聚苯硫醚产品特点
PPS树脂结构有线型、交联型和直链型3种,目前 世界PPS树脂生产技术已由交联改性的低分子量向 直接合成直链高分子量发展,根据PPS树脂分子量 的不同,可以分为涂料级、注塑级、纤维级和化学 改性级,适合于不同的需求,可以通过注塑或挤出 成型加工成塑料制品,也可以经过双向拉伸制成薄 膜和纺丝制成纤维,还可以通过填充增强制成复合 材料。近年来除了直链高分子量PPS树脂可直接用 来制造薄膜和以熔融纺丝法做成纤维外,化学改性 级PPS树脂一般都要和玻璃纤维、矿物填充料或碳 纤维等配混成复合材料后才能成为商品。
聚苯硫醚
聚苯硫醚的合成
聚苯硫醚的工业生产方法
14-硫磺延伸产品聚苯硫醚的发展与应用
精细化工原料及中间体
开发指南 - 27 -
硫磺延伸产品聚苯硫醚的发展与应用
汪家铭 (川化集团有限责任公司 四川 成都 610301)
摘 要: 硫磺是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、医药、橡胶、建材、化工、化肥等领域。 随着含硫 原油和天然气加工量的增加及其深加工的发展,国内硫磺的产量日益提高,对外依存度将逐年下降,加快硫 磺延伸产品的开发和应用的重要性凸现。采用硫磺溶液法生产聚苯硫醚,可以用硫磺为原料生产新型工程塑 料聚苯硫醚。聚苯硫醚是促进我国高技术产业发展和传统产业升级不可缺少的一种新型高分子材料,作为通 用工程塑料高性能化、特种工程塑料低成本化的材料品种之一,已被列入《中国高新技术产品目录》和《当前 国家重点鼓励发展的产业产品和技术目录》,目前在国内具有良好的发展潜力和广阔的市场前景。 本文简要 介绍聚苯硫醚的物化性能、生产方法、国内外发展概况及供需现状、应用领域和市场前景方面的一些情况。
Polyphenylene Sulfide,简称 PPS,是一种具有优良性 能的特种工程塑料,被誉为继聚 碳 酸 酯 (PC)、聚 酯 (PE 吨 )、聚 甲 醛 (POM)、尼 龙 (PA)、聚 苯 醚 (PPO) 之后的第六大通用工程塑料, 也是八大宇航材料之 一。聚苯硫醚中硫原子与苯环交互整齐排列的构造, 赋予分子高度稳定的化学键特性, 并易于堆积成热 安定性较高的结晶格子。其树脂通过填充改性、多种 成型方法加工和精密成型,制作各种管、板、丝、膜、 布及零部件,具有“塑料黄金”之称,可广泛用于纺 织、汽车、电子电气、机械仪表、石化专用机械设备、 国防军工、航空航天、家用电器等领域。 聚苯硫醚产 品一般分为交联型和直联型两种类型。
⑸ 加工性能好。 可以采用注射、模压、挤出法加 工,成型收缩率和线性膨胀系数较小,吸水率低,其 制品在高温高湿的环境中不易变形。 虽然熔融温度 较高,但粘度低,流动性好,结晶速度快,成型周期 短,适宜注射成型加工机械强度高、刚性大、尺寸稳 定性好的薄壁或精密尺寸的制品。
线性高相对分子质量聚苯硫醚树脂的
1 研究背景聚苯硫醚(PPS)是一种新型高性能热塑性树脂,具有优良的耐热性、阻燃性、绝缘性和耐腐蚀性,属于特种工程塑料[1-2]。
经过复合改性后,PPS转变为特殊的工程塑料,具有不同的性能和用途类别。
它是迄今为止全球最具成本效益的特种工程塑料,被誉为世界上使用最广泛的特种工程塑料。
PPS由于产能的增加和成本的降低,被列入通用工程塑料排名,成为继聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、尼龙、聚苯醚之后的第六大工程塑料[3]。
PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃和均衡的物理机械性能,同时还具有优良的尺寸稳定性和优良的电气性能。
至今已经已有几十年的发展史,现为国内外最大的特种工程塑料和第六大通用工程塑料,在汽车、电子电气、纺织、环保、建材等行业得到广泛应用[4]。
其应用领域如图1所示。
2 PPS 主要合成方法目前PPS有多种合成方法,可用于工业生产的主要有硫化钠法和硫磺溶液法。
日本武裕曾采用硫溶液法,后因硫磺溶液法缺陷不易解决而作废。
因此,目前国内外生产厂家多采用间歇式硫化钠法合成PPS树脂。
除这2种方法外,合成PPS 的方法还有氧化聚合法、对卤代苯硫酚盐自缩聚法、硫化氢法等。
其中,国内厂家已有硫化氢法的尝试,但由于存在反应速度过快等缺陷,目前基本未采用该方法。
线性高相对分子质量聚苯硫醚树脂的合成研究李沃源浙江新和成股份有限公司 浙江 绍兴 312500摘要:聚苯硫醚(PPS)具有超高耐热性,可在220℃以下长期使用,具有良好的耐化学性、高强度、天然阻燃性,与聚醚酰亚胺(PEI),可熔性聚四氟乙烯(PFA),聚醚醚酮(PEEK)等同类特种工程塑料相比,且性价比较高,因此被广泛用于汽车、电子、水处理、塑钢等领域,制成不同性能、不同等级的特殊工程塑料,是世界上迄今为止成本效益最高、被称为最大的特种工程塑料。
分析了目前较为常见的PPS合成方法,经过综合比较,硫化钠法合成PPS产品质量好,工艺短,副产物少。
为此重点对硫化钠法合成PPS工艺以及合成工艺中影响因素进行了详细阐述。
一种以苯和硫磺为原料制备聚苯硫醚的方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810837783.7(22)申请日 2018.07.26(71)申请人 四川中科兴业高新材料有限公司地址 620038 四川省眉山市东坡区金象化工产业园区(72)发明人 刘洪 范志永 李玉凤 尹振泉 陈云 余雷 胡小冬 (74)专利代理机构 成都弘毅天承知识产权代理有限公司 51230代理人 谢建(51)Int.Cl.C08G 75/0263(2016.01)(54)发明名称一种以苯和硫磺为原料制备聚苯硫醚的方法(57)摘要本发明公开了一种以苯和硫磺为原料制备聚苯硫醚的方法,包括以下步骤:(1)将溶剂、无机盐催化剂依次加入反应釜中,开启搅拌,然后加入硫磺,持续搅拌至反应釜内形成均匀的悬浮液;(2)向悬浮液中加入苯,调节反应釜内温度至60~100℃,恒温反应0.5~1.5h;(3)调节反应釜内温度至120~170℃,恒温反应2~6h;(4)调节反应釜内温度至低于40℃,固液分离,得到聚苯硫醚树脂粗品;(5)对聚苯硫醚树脂粗品进行洗涤、干燥,得到聚苯硫醚树脂。
本发明苯与硫磺反应合成非晶质聚苯硫醚树脂,解决了现有聚苯硫醚因结晶度高而不易加工成薄膜或纤维的问题,且产品纯度高,溶剂易于回收,生产成本低,显著减少“三废”。
权利要求书1页 说明书4页CN 108948355 A 2018.12.07C N 108948355A1.一种以苯和硫磺为原料制备聚苯硫醚的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将溶剂、无机盐催化剂依次加入反应釜中,开启搅拌,然后加入硫磺,持续搅拌至反应釜内形成均匀的悬浮液;(2)向步骤(1)形成的悬浮液中加入苯,调节反应釜内温度至60~100℃,恒温反应0.5~1.5h;(3)调节反应釜内温度至120~170℃,恒温反应2~6h;(4)调节反应釜内温度至低于40℃,对反应釜内物料进行固液分离,得到聚苯硫醚树脂粗品;(5)对步骤(4)得到的聚苯硫醚树脂粗品进行洗涤、干燥,得到聚苯硫醚树脂。
聚苯硫醚的简介和表征
激光拉曼光谱与红外光谱比较
Raman具有如下优点: (1)拉曼光谱是一个散射过程,因而任何尺寸、形状、透明 度的样品,只要能被激光照射到,就可直接用来测量。由 于激光束的直径较小,且可进一步聚焦,因而极微量样品 都可测量。
(2)水是极性很强的分子,因而其红外吸收非常强烈。但水 的拉曼散射却极微弱,因而水溶液样品可直接进行测量, 这对生物大分子的研究非常有利。此外,玻璃的拉曼散射 也较弱,因而玻璃可作为理想的窗口材料,例如液体或粉 末固体样品可放于玻璃毛细管中测量。
三、玻璃纤维和矿物质增强,其中包括高填料含量 ,通用的注塑成型品,高流动性,低变形等产品; 四、碳纤维增强型,主要包括耐摩耐磨损,防静电 的一些品种。
红外光谱分析 红外光谱(FT-IR) 采用 Perlin Elmer 600 型,KBr压片。研究分子的结构和化学键,表征和鉴别 化学物种 1H NMR和 13C NMR 在AL300(JEOL)核磁仪上进行, 以 CDCl3为溶剂。H谱:含氢基团的个数、类型等以及 某个基团和其他基团的关系,C谱:碳原子数及C的归 属及化合物类型 元素分析 CHN-O-RAPID元素分析仪测定单体组分C、H 、N含量。 质谱 采用 TRACE GC-MS(Finnigan)质谱仪。测定化合 物的分子量、化学结构、裂解规律和由单分子分解形 成的某些离子间存在的某种相互关系等信息
金属钠—硫磺法合成聚苯硫醚
金属钠—硫磺法合成聚苯硫醚
彭宇行;贺建业;黄光琳
【期刊名称】《化学研究与应用》
【年(卷),期】1990(000)001
【摘要】以金属钠和硫磺为原料,六磷胺作溶剂合成了聚苯硫醚。
本工作表明,反应分为两个阶段,首先硫八元环断裂生成了由硫化钠和六磷胺组成的中间产物,中间产物再与对二氯苯反应生成聚苯硫醚。
本工作还对钠与溶剂的反应及反应中微量水的影响作了研究。
【总页数】7页(P44-50)
【作者】彭宇行;贺建业;黄光琳
【作者单位】四川大学化学系;四川大学化学系;成都;现在中国科学院成都有机化学研究所;成都;现在四川轻化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】O6
【相关文献】
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硫磺溶液法制备聚苯硫醚
学校名称:华南农业大学
院系名称:材料与能源学院
时间:2017年2月27日
方法简介
硫磺溶液法又名硫磺法,此法利用硫磺代替硫化钠作为硫源。
在 175 ~ 250 ℃,以对二氯苯和硫磺作为原料,金属及低价金属离子盐和有机酸类等作催化剂,在极性溶剂中常压下发生缩聚反应制备PPS。
合成过程及方程式
溶剂六甲基磷酰三胺、片碱、助剂、硫磺加入反应釜中,升温脱水后降温,加入对二氯苯缩聚,反应持续 8 ~ 10 h 后停止,回收溶剂,产物洗涤,干燥造粒,收率大于 85%。
反应方程式如下:
合成方法的优缺点
硫磺溶液法优点是原料硫磺产量丰富,廉价易得; 物料配比准确,产品质量较好,周期短,副产物少,能耗低;
缺点是技术难度大,副产物不易除去。
工业生产过程中硫磺的精制提纯也是技术难点之一,副产物废盐量巨大,反应放热大。