聚砜的制备方法、性能及应用

聚砜的制备方法、性能及应用

一、名称

聚砜

英文名称：Polysulfone

简称：PSF

二、结构式

双酚A聚砜：

三、制备方法

聚砜的制备过程大致如下：

将双酚A和氢氧化钠浓溶液就地配制双酚A钠盐，所产生的水分经二甲苯蒸馏带走，温度约160度，除净水分，防止水解，这是获得高分子量聚砜的关键。以二甲基亚砜为溶剂，用惰性气体保护，使双酚钠与二氯二苯砜进行亲核取代反应，即成聚砜。

四、性能

(一) 物理性能

PSF是略带琥珀色非晶型透明或半透明聚合物，力学性能优异，刚性大，耐磨、高强度，即使在高温下也保持优良的机械性能是其突出的优点，其范围为为-100~150℃, 长期使用温度为160℃,短期使用温度为190℃,热稳定性高,耐水解,尺寸稳定性好,成型收缩率小, 无毒,耐辐射,耐燃,有熄性。在宽广的温度和频率范围内有优良的电性能.

（二）化学性能

聚砜PSU化学稳定性好

除浓硝酸、浓硫酸、卤代烃外，耐酸、碱、盐溶液并且耐洗涤剂、油以及醇类，甚至在有压力高温条件下也行。它不耐于极性溶剂如酮、卤代烃以及芳烃。在酮、酯中溶胀。

（三）加工性能

聚砜可采用注射、挤出、吹塑、旋转等各种方法成型。通用级、熔化流动级适用于注射、挤出成型；高分子量的型号可采用吹塑、挤出成型。树脂本身呈透明琥珀色并可以着色。也可与玻璃纤维、无机填料、碳纤维以及氟塑料制成复合物。聚砜在成型过程中对剪切速率不敏感，粘度较高，熔融流动中的分子定向较低，易获得均匀的制品，易进行规格和形状的调整，适合于挤出成型加工异形制品。

聚砜的注塑工艺特性：

PSU是非结晶型聚合物，无明显熔点，Tg为190℃，成型温度在280℃以上。制品呈透明性。

PSU的成型特点与PC相似。熔体的流动特性接近牛顿流体、聚合物熔体粘度对温度较为敏感。当熔体温度超过330℃时，每提高30℃，熔体粘度可下降50%。

聚砜的流动性：

在当剪切速率较低时，低密度聚乙烯与聚苯乙烯的熔融粘度要高于聚砜和聚碳酸酯。但随着剪切速率增加，由于流动方向的定向度降低，LDPE和 PS的熔融核度急剧下降，而PC和PSF的变化不大。在高温时粘度都较低。在成型加工时可以调整螺筒与棋具的温度来控制其流动性。PSF的粘度—温度曲线的斜率与PC 一致，故挤出机、注射机和模具若采用与PC相同的成型设备，便可获得较好的PSF制品。

原料干燥：

PSF原料在成型前必须充分干燥，否则制品表面会出现气泡、银丝现象。一般库存的原料含湿率约0.3%，须干操到0.05%以下。下角料经粉碎、干燥后可再生利用。

五、应用

（一）、汽车、航空领域：

在航空航天和汽车制造领域，PSF适用于制作防护罩元件、电动齿轮、蓄电池盖、雷管、电子发火装置元件、灯具部件、飞机内部配件和飞机外部零件、宇航器外部防护罩等。PSF还可以制作照明器挡板、电传动装置、传感器。

（二）、卫生、医疗领域：

PSF完全符合卫生要求，能经得起130℃蒸汽反复消毒，用于卫生医疗器械可代替不锈钢、铝等以降低成本。用PSF制作的医疗制品较玻璃制品成本低、而且不易破裂，故用于仪器外壳、齿科仪器、心瓣盒、刀片清理系统、软接触镜片的成型盒、微型过滤器、透析膜等。

（三）、日用品应用领域：

用PSF制作的日用品主要为耐热耐水解的产品，有加湿器、蒸汽熨斗、照相机盒、放映机元件等。

（四）、粘合剂、涂料：

所有带硅烷的聚砜均可作为粘合剂。用于上浆玻纤和石墨纤维，制作复合材料。用石墨织物增强的带硅烷基的PSF可制作升降舵等飞机部件。PSF和固体润滑剂聚四氟乙烯并用，可制作耐磨性涂料。

（五）、工业应用领域：

PSF还可以制造各种化工加工设备，有泵外罩、塔外保护层、食品加工设备、污染控制设备、奶制品加工设备及工程、建筑、化工用管道等。