聚苯硫醚(PPS)纤维

聚苯硫醚（PPS）纤维
目录
发展和简介 特点与性能 制备
应用
我国的纤维发展
我国对PPS纤维的研究起步于20世纪 90年代初，生产PPS纤维的企业主要分布 在江苏、浙江、四川、辽宁等省市和地 区。国产PPS纤维的品种仍然比较单一， 以圆形截面、线密度为2.2～2.7dtex的 PPS短纤维居多。
简介
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
该方法由于原料价格低廉易得、工艺路线短、产 品质量稳定、得率较高（一般在90％以上），最早投 入工业化生产。
制备
5）硫磺溶液法 1964年，四川大学的陈永荣提出硫磺溶液法，用硫 磺和对-二氯苯在常压下进行缩聚反应，制备聚苯 硫醚。
该方法由于使用硫磺作为硫源，具有原料纯度高 和贮存稳定性好的特点，反应周期短、能耗低、溶 剂易于回收。是国内最早的工业化生产方法。
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.
应用
• 聚苯硫醚纤维是一种重要的高性能纤维,力 学性能、耐化学性能、热性能好,在环保、 化学品过滤等方面具有广泛的用途. 由于我 国工业高速发展,大量的火力发电厂、水泥 厂、垃圾焚烧场等排放出大量污染物,对保 护环境迫在眉睫,为了我国环保事业的发展, 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.
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。
制备
线型高分子质量PPS树脂是一种热塑性材料， 熔点为285℃，在200℃以下几乎不溶于任 何溶剂，难以进行湿法纺丝，因此，通常选 用熔融纺丝-拉伸定型工艺技术进行生产。 其纺丝工艺流程见图。 在PPS熔融纺丝过程中，通常选用适合的高温 纺丝、徐冷、固化成形、牵伸、定型等技术。 在纺丝喷丝板下，实施环吹风丝条渐冷技术， 以使熔体丝条进一步拉伸细化，
特点与性能
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。 3 阻燃剂 PPS纤维加工成德制品很难燃烧，不需添 加阻燃剂就可以达到UL-94V-0标准。置于 火焰中时虽然会发生燃烧，但不会滴落，且 远离火自熄。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，
特点与性能
5000h后有70％的强度保持率，8000h有 近60%的强度保持率。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纤维具有优异的耐化学腐蚀性，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。
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.
参考文献
董余平,秦加明.聚苯硫醚(PPS)纤维发展现状与展望[J]. 中国环保产业.2011(12):12-16. 王 桦 , 陈 丽 萍 . 聚 苯 硫 醚 纤 维 及 其 应 用 [J]. 合 成 纤 维.2012,41(3):7-12. 吴乐,兰建武.聚苯硫醚纤维的制备及性能研究[J].合成纤 维工业.2007,30(5):11-13..
蒋 臻 ，聚苯硫醚（PPS）纤维简介，大连工业大学
谢谢
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 盐缩聚，制备得到了聚苯硫醚。
伸长率25%~35%，熔点285℃，极限氧指
数值34~35，200℃时强度保持率为60%，
断裂伸长无变化；有较好的纺织加工性 能。
简介
其纤维具有优异的耐化学性和耐高温的热
稳定性以及抗恶劣环境、阻燃、绝缘、防辐
射等功能，在高温、化学腐蚀等环wenku.baidu.com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，
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.
聚苯硫醚（PPS），全称为聚亚苯基硫醚。 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，大量的硫醚又提供柔顺性，使其分子
结构对称，易于结晶，无极性，电性能好，
不吸水。
简介
其国外商品名称赖顿（Ryton），线密度为
2.2～2.7dtex。强度2.65~3.08 CN/dtex、
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 .
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。