纤维级聚苯硫醚的研究进展
聚苯硫醚纤维的制备及改性技术现状与展望
质量分数及挥发物质量分数在 0. 1% ~ 0. 3% [8] 。
在 PPS 熔融纺丝过程中,在纺丝喷丝板下方
第 3 期 彭梓航等. 聚苯硫醚纤维的制备及改性技术现状与展望
采用环吹风冷却技术,可使熔体冷却、丝条拉伸细
术的研究重点,也是提升 PPS 纤维制备技术、改
善产品性 能 的 关 键。 肖 为 维 等
[14]
研 究 发 现, 随
PPS 熔体在 305 ℃ 下停留时间增长,大分子会发
生交联,挤出细流的黏弹性增大,拉伸性能下降,
可纺性逐渐变差;PPS 树脂熔融真空处理和控制
是采用该技术生产。 在生产过程中,需要注意的
20 世纪 90 年代,主要是针对 PPS 纤维纺丝工艺
PPS 纤维的应用前景。
有限公司成功引进 PPS 短纤维生产的相关专利
备方法、改性技术做了详细的综述,并总结归纳了
和性能开展了系列研究。 2006 年江苏瑞泰科技
技术,并建成了国内首条 4 kt / a PPS 短纤维生产
1 PPS 纤维的发展概况
生物源纤维制造技术国家重点实验室,北京 100025)
摘 要: 简述了国内外聚苯硫醚( PPS) 纤维的发展历史、生产现状及应用情况,详细介绍了 PPS 纤维的制
备方法及改性技术现状,并对今后我国 PPS 纤维的发展及应用趋势进行了展望。 目前,PPS 纤维产品以常
规短纤维为主,日本几乎垄断了 PPS 短纤维的生产技术和全球市场,日本 PPS 短纤维产量占世界总产量的
多温区加热松弛 / 紧张热定型技术,可使 PPS 大
分子链取向趋于完善,提高 PPS 纤维的取向、结
晶度。 P. L. CARR 等
导电高聚物_聚苯硫醚的理论研究进展
导电高聚物—聚苯硫醚的理论研究进展李国清 崔瑞海 范卓文 高金波(哈尔滨师专 150080) (黑龙江中医药大学 150024) (佳木斯医学院 154002) [摘 要] 本文对具有特殊意义的聚合物—聚苯硫醚(又称聚苯撑,简称PPS )的结构、导电机理等方面的理论研究现状作一简要的综述。
[关键词] 综述;聚苯硫醚;导电聚合物A dvance on T heo retical Study of Po lyp henyl T h i oetherL i Guoqing ,Cui R uihai (H a rbin T eacher ’s Colleg e ,150080) Fan Zhuow en Gao J inbo(H eilongj iang Cd lleg e of T rad itiona l Ch inese N ed icine ) (J iam usi Colleg re of M ed icine ) Abstract :In th is paper ,a summ ary of theo retical study on the structure and conductive m echanis m of po lyphenylth i oether is m ade . Key words :summ ary ;po lydhenylh i oether ;conductive po lyer1 前 言不论是天然的,还是合成的高分子材料,大都是作为绝缘体材料而应用的。
近年来,相继发现了多种具有半导体或金属导体的导电性高聚物体系,从而形成了“导电高聚物”这一新的研究领域[1],这种结构型导电聚合物有可能具备柔韧性、易加工、比重小等高分子材料的展性,又兼有金属材料的优良导电性,从而引起人们极大的兴趣。
下面,我们对PPS 的导电机理的理论研究作一综述。
图1 PPS 的晶体结构2 聚苯硫醚(PPS )的结构PPS 具有多种物理形态,如膜、粉末、纤维等,其玻璃化点为85℃,结晶温度135℃,熔点280℃,Boon [2]等用高定向的薄膜和压片做X 一射线衍射测得PPS 晶体结构如图1所示。
聚苯硫醚(PPS)纤维的定性鉴别方法研究的研究报告
聚苯硫醚（PPS）纤维的定性鉴别方法研究的研究报告摘要：聚苯硫醚（PPS）纤维是一种具有优异耐热性、化学稳定性、耐油性等特性的高性能纤维材料，被广泛应用于航空、汽车、电子、电气等领域。
本文通过对PPS纤维的红外光谱、热重分析和荧光显微镜观察等多种手段进行定性鉴别研究，建立了一套简便、快速、准确的PPS纤维鉴别方法。
关键词：聚苯硫醚纤维；定性鉴别；红外光谱；热重分析；荧光显微镜一、引言聚苯硫醚（PPS）纤维是一种以苯基硫化物为主链、含有钎键的高分子聚合物，具有优异的耐热性、化学稳定性、耐油性、摩擦性等特性，是一种性能优良的高性能纤维材料。
PPS纤维广泛应用于航空、汽车、电子、电气等领域，如无线电元件，微波线、发射终端设备、半导体、火车控制设备等。
PPS纤维的特殊性质使它在许多领域中有广泛的应用，但同时也增加了其被仿冒的风险。
因此，建立PPS纤维的鉴别方法非常重要。
本文通过对PPS纤维的红外光谱、热重分析和荧光显微镜观察等多种手段进行定性鉴别研究，建立了一套简便、快速、准确的PPS纤维鉴别方法。
二、实验2.1 实验材料本实验使用了三种不同类型的PPS纤维样品，其中一种为正品，另外两种为仿冒品。
2.2 实验方法2.2.1 红外光谱法采用傅里叶变换红外光谱仪对样品进行测试，测试条件如下：波数范围4000~400cm-1，分辨率4cm-1，扫描25次。
测试时需先将样品制成KBr片。
2.2.2 热重分析法采用NETZSCH STA 449 F3热重分析仪测试样品，测试条件如下：氮气气氛下，升温速率为10℃/min，测试范围为室温至800℃。
2.2.3 荧光显微镜法采用荧光显微镜对样品进行测试，观察样品下方的荧光情况。
荧光显微镜的激发波长为330nm，荧光观察波长为560nm。
三、结果与分析3.1 红外光谱法如图1所示，三种PPS纤维的红外光谱图谱存在明显差异。
正品PPS纤维的谱图中各峰位清晰，比较典型，主要峰位出现在998cm-1和1028cm-1处，分别为PPS纤维中的苯环对称伸缩振动峰和苯环非对称伸缩振动峰。
碳纤维增强聚苯硫醚复合材料界面性能的研究进展
碳纤维增强聚苯硫醚复合材料界面性能的研究进展摘要：碳纤维-热塑性树脂基复合材料（CFRTP）因其质量轻、强度高、成型周期短、耐冲击性能好、可循环使用等特点，正逐步成为下一代CFRTP的发展趋势。
其中，聚苯硫醚（PPS）因其吸湿性小、热稳定性好、结晶性好、抗溶剂性强等特点，成为CFRTP的首选树脂基质。
上个世纪末，我国的湾流G650型商用客机的机尾已经被采用。
近年来，波音、空客等公司纷纷将CF/PPS复合材料用于副机翼肋、方向舵前缘、升降舵辅翼肋等次级承载结构，但目前对其力学性能的认识还不够深入。
然而，碳纤维（CF）具有较高的碳含量及较高的表面惰性，使其与PPS之间的相容性较差，为此，本项目拟对CF/PPS进行界面改性，以改善其相容性。
关键词：碳纤维；聚苯硫醚；复合材料1碳纤维增强PPS复合材料的研究意义CFRTP由于其质量轻、强度高、成型周期短、可循环使用等优点，已逐渐成为下一代CFRTP的发展方向。
其中，碳纤维/聚苯硫醚（CF/PPS）因其优异的热稳定性能和优良的环境耐候性能，在航空、航天等领域得到了广泛的应用。
但是，PPS对碳纤维的浸渗作用不足，使其力学性能不高，严重制约了其实际应用。
因此，如何对碳纤维/聚苯硫醚（CF)/聚苯硫醚（PPS）复合材料进行界面设计，以增强其界面粘接性能，是当前迫切需要解决的问题。
2碳纤维增强热塑塑料复合材料目前，CFRP在航空航天、工业、交通运输和国防等方面有着广泛的应用。
但是，随着研究的深入，其对生态系统的危害越来越大。
另外，CFRTS材料也有一些不足之处，如冲击韧性差，局部损伤修复困难，制备周期长等。
近年来，随着国家和民众越来越关注生态环境问题，在应用复合材料时，已不能仅以其性能指标为参照标准，还必须与可持续发展相适应，因此，各国迫切需要一种既能满足传统结构要求，又能最大限度降低环境污染的新型复合材料。
碳纤维再生材料只需加热和熔化，就能达到循环使用的目的，减少了对生态环境的污染；此外，碳纤维增强塑料还具有较高的冲击韧性和较好的环境耐候性能。
纤维级聚苯硫醚的研究进展
out . From t he point of molecular st ruct ure , t he paper p resent s t he chemical modificatio n met hods of polyp henylene sul2
fide. Moreover , t he recent advance in t he research of manufact uring techniques and blends modification of polyp heny2
硫化钠法在 1967 年由美国 Phillip s 石油公司开发成功 ,
以通过注塑和挤出成型加工成塑料制品 ,也可经过双向拉伸制 1973 年实现工业化生产 ,是生产 PPS 的最早方法 。1975 年 ,该
成薄膜和纺丝制成纤维 ,还可通过填充增强制成复合材料 。目 法得到进一步改进以后 ,可制得更高分子量的 PPS。Rajan 等
随着高技术研究和应用的发展 ,对耐高温材料提出了更高 的要求 。由于 PPS 自身结构的因素 ,玻璃化温度和熔点都不是 很高 ,因此在保持其优异性能的同时 ,应对其进行结构改性 ,即
在 PPS 主链或是苯环上引入必要的基团 ,以拓宽其应用范围 。 目前聚苯硫醚的结构改性产品主要有聚苯硫醚酮 ( PPS K) 、聚苯 硫醚砜 ( PPSS) 、聚苯硫醚酰胺 ( PPSA) 、聚苯腈硫醚 ( PPCS) [10] , 结构式见图 3 。
图 3 聚芳族硫醚化学结构式 Fig. 3 Chemical structure formula of poly( arylene sulf ide)
2. 1 聚苯硫醚砜( PPSS)
聚苯 硫 醚 砜 是 在 PPS 主 链 上 引 入 了 极 性 共 轭 基 团 (2SO22) ,使其成为非结晶性聚合物 ,玻璃化温度 ( Tg ) 高达 215 ℃,因而具有了一些全新的优异性能 ,如比 PPS 具有的更优的 热稳定性 、更好的抗冲击和抗弯曲性能 ,弥补了 PPS 玻璃化温 度和熔点不太高 、韧性差 、脆性大的缺点 。关于 PPSS 的合成 , 目前主要有硫化钠法 、硫磺溶液法 、聚苯硫醚氧化法等[11] 。Fu2 jii Yo shinari 等[12] 采用湿法纺丝将液体通过环形喷嘴注入聚合 物中 ,经过凝固浴扩散 ,研究制备了 PPSS 中空纤维膜 。
国产纤维级聚苯硫醚树脂性能研究
３ ３ 热性 能分 析 ．
对 于熔 融 纺丝 来 说 ， 树脂 样 品 在纺 丝 温 度下 的
３ 结 果与 讨 论
３ １ 分 子结构分 析 ．
热稳 定性 能 至关 重 要 ， 们 对 国产纤 维 级 Ｐ ｓ树 脂 我 Ｐ
进行 了热 分解 测试 ， 果 如图 ２所 示 。 结
为 了 了解 国产 Ｐ Ｓ树 脂 原 料 的化 学 组 成 ， Ｐ 我们
收 稿 日期 ：０００ —７ ２ １ －３１ 作者简介： 吴鹏飞 （９ ９一） 男 ， １７ ， 工程师 ， 硕士。现主要研 究领域 为
Ｄ Ｃ Ｐｒｉ Ｅ ｅ （ ） ＳＩ ） 升 温 速 率： Ｓ ： ｅ ｎ ｌ ｒ Ｐ， Ｉ ， ｋ－ ｍ
ｌ ｃ／ｍｉ ０ｏ ｎ。
Ｔ Ａ：ｅｉBiblioteka ｌｅ（ｙｉＩ， Ｇ ＰｋｎＥｍ ｒＰ ｒ ）升温速率 ： Ｏ／ ｉ； ｓ ２ ｃ ｍｎ ｏ 日本 精机 毛 细 管 流 变仪 ， 毛细 管 直 径 ｌ ｍｍ， 长
我们 在借 鉴 已有 经 验 的基 础 上 】通 过 实 验 建 ，
立 了线性 聚苯 硫 醚 的熔 融 指数 （ ） ＭＩ 和重 均摩 尔 质
量（ Ｍｗ） 间的关 系 ， 之 如下 述公式 （ ） １ 所示 ：
Ｌ ｇ ＝ ｏＭ 一
… … …
（） １
通过 测试树脂 切 片的 ＭＩ 推算 出 国产 和 日本 生
利用 奥地 利 ＭＣ ３ １型 旋 转 流 变 仪 对 德 阳产 Ｒ０
两 种 Ｐ Ｓ树脂 熔体 在加 工温度 ３ ０Ｃ条 件下 进行 恒 Ｐ ２ｏ
温 测试 ， 综合粘 度 的变 化用 来 表 征 树脂 原 料 的耐 用 氧化 性 能 ， 图 ３所示 。结果 表 明 ： 空气 气 氛下 ， 如 在
聚苯硫醚亚微米级纤维的制备及结构性能研究
聚苯硫醚亚微米级纤维的制备及结构性能研究摘要：本研究旨在探究聚苯硫醚（PPS）亚微米级纤维的制备方法，并研究其结构性能。
通过电纺丝技术制备了PPS亚微米级纤维，并采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和热重分析仪（TGA）对其结构和性能进行了表征。
结果表明，PPS亚微米级纤维具有较好的纤维形貌和热稳定性。
关键词：聚苯硫醚；亚微米级纤维；电纺丝技术；结构性能引言：聚苯硫醚是一种具有优异性能的高性能工程塑料，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
然而，传统的PPS制备方法存在着成本高、工艺复杂等问题。
近年来，纳米技术的发展为PPS的制备提供了新的途径。
亚微米级纤维作为一种新型纳米材料，具有较高的比表面积和特殊的结构性能，因此成为了研究的热点。
实验方法：本研究采用电纺丝技术制备PPS亚微米级纤维。
首先，将PPS溶液注入电纺丝装置中，通过高电压作用下，使溶液形成锥形，并通过静电纺丝的方式，使溶液喷射出细纤维。
然后，将得到的PPS纤维进行固化处理，使其形成稳定的纤维结构。
结果与讨论：通过SEM观察，发现PPS亚微米级纤维具有均匀细长的形貌，直径约为200-500纳米。
FTIR结果显示，PPS 亚微米级纤维的主要官能团为苯环和硫醚键。
TGA结果表明，PPS亚微米级纤维具有较高的热稳定性，热分解温度可达到300摄氏度以上。
结论：本研究成功制备了PPS亚微米级纤维，并对其结构和性能进行了表征。
结果表明，通过电纺丝技术制备的PPS亚微米级纤维具有良好的纤维形貌和热稳定性。
这为PPS纳米材料的应用提供了新的途径。
展望：未来的研究可以进一步探究PPS亚微米级纤维的力学性能和应用潜力。
此外，还可以考虑引入其他纳米材料或改性方法，进一步提高PPS亚微米级纤维的性能。
聚苯硫醚砜的研究进展
聚苯硫醚砜的研究进展聚苯硫醚砜的研究进展综述摘要：聚苯硫醚砜是一种新型高性能树脂。
本文选取了几个方面对聚苯硫醚砜进行综述，分别是结构与性能、构成体系与制备方法、应用领域和研究进展。
关键词：聚苯硫醚砜，构成体系，研究进展引言线性聚苯硫醚( PPS) 是一种综合性能优异的热塑性结晶聚合物，具有良好的耐化学腐蚀性、阻燃性、刚性和模量，电气性能优良，耐疲劳强度高，抗蠕变性好，易成型，并且具有抗辐射、无毒等特性，在电子电气、汽车、精密机械、化工、家电以及航空、航天和国防等领域具有广泛的用途。
虽然聚苯硫醚具有许多独特的优异性能，但相对来说其耐热性较差，在高温下很容易发生交联或氧化反应，使得聚苯硫醚纤维颜色发黄、强度降低等。
针对 PPS的弱点，通过适当的方法，将其制成聚苯硫醚砜（PPSS）可以显著提高其不足。
本文就聚苯硫醚砜的研究进展进行综述。
构成体系及制备方法聚苯硫醚砜的合成工艺路线通常有以下几种:无水Na2S路线、硫磺溶液路线、Na2S·XH20路线、NaHS路线、聚苯硫醚氧化路线等。
由于Na2S易潮解，变质，脱水困难，所以目前国外的研究工作多采用Na2S"XH20路线和NaHS路线合成聚苯硫醚砜。
无水Na2S路线（该路线又细分为常压法和高压法）常压无水Na2S法常压下，以4,4 一二氯二苯矾(DCDPS)和无水Na2S为单体进行聚合，采用六甲基磷酞三胺(HMPA):二甲基甲酞胺(DMAC) =1:1作为溶剂，以苯甲酸(Na000Ph)和硝基对二氯苯为催化剂和助剂，反应5-6h 该反应的分子量受到一定程度的限制，该文认为，原因可能有以下几种:①反应温度较低，催化剂及助剂不能有效的发挥作用，链增长活性受阻;②反应单体Na2S纯度较低，使物料很难达到精确的配比;③反应体系欠佳，不利于链增长。
为此，尝试使用高压釜进行聚合反应。
高压无水Na2S法该法以无水Na2S法和DCDPS为单体在高压釜内进行缩聚反应，以N一甲基毗咯烷酮(NMP)为溶剂，在200℃反应5h,催化剂体系以梭酸盐的效果较好，且用量以20%左右为宜。
聚苯硫醚纤维增强增韧改性研究进展
Ｃ 合 Ｈ Ｉ Ｎ 成 Ａ 纤 Ｓ Ｙ Ｎ 维 Ｔ Ｈ Ｅ 工 Ｔ Ｉ Ｃ 业 Ｆ ， Ｉ ２ Ｂ ０ Ｅ １ Ｒ ３ ， ３ Ｉ Ｎ ６ Ｄ （ ４ Ｕ Ｓ ） Ｔ ： Ｒ ４ Ｙ ５
聚 苯 硫 醚 纤 维 增 强 增 韧 改 性 研 究 进 展
连丹丹 ， 张蕊萍ｈ ， 申霄 晓
但是 Ｈ Ｐ Ｐ Ｓ在 Ｐ Ｐ Ｓ纤 维 中处 于 无 定形 态 ， 过量 的
添 加会 影 响纤 维 的大 分 子 聚集 态 结 构 ， 破 坏纤 维 整体 的力学性 能 。
１ ． ２ 聚 酰胺 ６ ６ （ Ｐ Ａ ６ ６ ） ／ Ｐ Ｐ Ｓ共混
Ｐ Ａ ６ ６有较 高 的熔 点 （ ２ ５ ２～２ ６ ５ ｏ Ｃ） ， 热 分 解 温 度大 于 ３ ５ ０ ｏ Ｃ， 能耐 酸 、 碱、 大 多数 无 机 盐水 溶
共混 并熔 融 纺 丝 ， 加入 质 量 分 数 ３ ％ 一５ ％ Ｈ Ｐ Ｐ Ｓ
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｐ Ｐ Ｓ共混树 脂 ， 并 对 其 拉 伸 强 度 和 断 裂 伸 长率 进
行 了研 究 ， 当共混 物 中 Ｐ Ａ ６ ６ 的 质 量 分 数 为
后能提高 Ｐ Ｐ Ｓ的 热 稳 定 性 （ 玻 璃 化 转 变 温 度 较
了Ｈ Ｐ Ｐ Ｓ， 并与 Ｌ Ｐ Ｐ Ｓ与 Ｌ Ｐ Ｐ Ｓ进 行 了对 比表 征 ， 结 果表 明 Ｈ Ｐ Ｐ Ｓ的结 晶 、 热 降解 和溶 解 性 等 差 异 较
Ｌ ． Ａ ． Ｂ ａ ｌ ｌ ａ ｒ ｄ等 ¨ 通 过 熔 融 共 混 纺 丝 制 备 了
Ｐ Ａ ６ ６ ／ Ｐ Ｐ Ｓ纤维 ， 加 人 马来 酸 酐 接 枝 聚 丙 烯 作 增 容剂 ， 研究表明 Ｐ Ａ ６ ６的 加 入 明 显 提 高 了 Ｐ Ｐ Ｓ纤
聚苯硫醚分离膜材料研究进展
Vol.40 No.6Dec.2020第40卷第6期2020年12月膜科学与技术MEMBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGY聚苯硫瞇分离膜材料研究进展张伟元X 高 原2,张马亮2,李振环2$!•冀中能源峰峰集团有限公司，邯郸0560012.天津工业大学材料科学与工程学院,省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室，天津300387)摘要：针对分离膜用PPS 树脂合成及改性、PPS 分离膜制备方法和PPS 分离膜改性及应用等 方面进行了阐述，分析了目前PPS 分离膜的研究进展，指出了现存的问题，展望了 PPS 分离膜的发展前景和未来发展方向.关键词：聚苯硫瞇分离膜；热致相成形技术；熔融拉伸技术；熔喷技术；膜过滤中图分类号：O631文献标志码：A 文章编号：1007-8924(2020)06012706doi： 10. 16159%. cnki. issnl007-8924. 2020. 06. 018膜分离技术是一门新型高效分离、浓缩、提纯和 净化技术，已广泛应用于能源、石油化工、医药卫生、 环境、轻工和冶金等领域•随着膜分离技术的发展,膜材料也由纤维素扩展到聚1、聚醞1、聚酰胺、聚 酰亚胺和聚偏氟乙烯等高分子材料,然而，常规膜材 料在许多情况下无法满足高温腐蚀性液体或气体浓缩和分离的需要，因而研究和开发耐高温、耐有机溶 剂、耐酸碱和耐氧化等类型膜分离技术已成为膜科 学技术的重要研究方向，也成为高分子材料科学与 工程领域的研究热点&1—3' •同时，将非常规条件下的 膜分离技术应用于该类废液和废气处理，被认为是环境治理和节能减排的有效手段.近年来，随着过程工业的发展，一些苛刻环境下 的分离问题集中凸显，如医药、能源、石化、冶炼等领域的废弃溶剂、高浓污水、高温尾气、腐蚀性固废等 已成为行业持续发展的瓶颈，对生命健康和环境质 量也造成了巨大的危害•因此，迫切需要将先进的过 滤分离与阻隔防护技术用于工业分离、水处理、空气净化、资源回收、电子电器阻隔及个体防护等领 域&一6'.聚苯硫醞(PPS)是迄今为止性价比最高的特种工程塑料，也是八大宇航材料之一，与聚醞醞酮、聚 酰亚胺、聚芳酯、聚1以及液晶聚合物合称为六大特 种工程塑料.其具有良好的耐热性,分解温度大于450 C,长期使用温度在200 C 左右,短期内能承受 260 C 的高温.同时,PPS 还具有优异的耐化学腐蚀 性，在200 C 下几乎没有溶剂能将其溶解，除氧化性 酸之外,PPS 几乎能耐所有酸、碱、高浓度盐溶液的腐蚀&7-9'. PPS 可在强酸、强碱和高温环境中长期使 用：8—9],开发PPS 基分离膜具有以下优势:①实现 对腐蚀性有机溶剂的直接处理;②实现强酸性或强碱性流体直接分离;③实现高温过滤，以提高膜通 量和降低膜污染等.同时，PPS 多孔膜可截留空气和液体中的悬浮颗粒、尘埃、细菌、真菌，在反渗透、 透析、超滤和气体分离等方面也有广泛的应用价 值W收稿日期：20200606；修改稿收到日期：20200 707基金项目：国家自然科学基金(21878231);冀中能源峰峰集团委托项目(028098)；天津市自然科学重点项目(2019JCJDJC37300)第一作者简介：张伟元(1967-),男，河北保定人，本科，高级工程师，研究方向为煤化工,E-mail ;1337441561@qq. com.$ 通讯作者，E-mail : lizhenhuan@tiangong. edu. cm ； zhenhuanlil975@aliyum com引用本文：张伟元，高 原,张马亮，等•聚苯硫醸分离膜材料研究进展[J 1膜科学与技术,2020,40(6):127 — 132.Citation ： Zhang W Y, Gao Y, Zhang M L eal Research progress of polyphemyleme sulfide separation membrane materi-als &J ''MembraneScienceandTechnology (Chinese #，2020，40(6#：127—132'-128-膜科学与技术第40卷1PPS分离膜用树脂合成与改性研究进展尽管国内外在PPS分离膜领域进行了研究,然而目前制备的pps分离膜材料难以满足气-液分离的需要，导致有关pps“膜工业应用”的报道甚少•原因是:①国内外长纤维用和膜用树脂中pps相对分子质量分布范围宽，含有过多低分子量PPS和非线性树脂,树脂脆性大、韧性低，导致PPS成膜性不好;②至今未发现良溶剂，且PPS黏流活化能大和结晶温度高,导致膜结构难以有效调控;③不耐氧化,玻璃化转变温度偏低（90°C）.近10年来，天津工业大学与天津石化合作,研究了PPS链增长受限机理，原位检测了聚合反应进程，剖析了主反应和副反应竞争机制,实现了树脂结构的精准调控，剖析了 聚合体系内PPS的形态变迁过程，在相分离剂的协助下，实现了低聚物与高聚物的分离,制备了分离膜用、纤维用和熔喷用PPS树脂&10'.LI等口1-1?'和Zhang等&13-14'通过石墨烯、碳纳米管、足球烯和层状蒙脱土等调控了PPS的分子间作用力，提高了PPS的热力学、耐氧化和抗静电等性能，解析了添加物与PPS之间的界面作用途径•此外，利用1,3-二氯苯和1,3,5-三氯苯等精准调控了PPS相对分子质量分布范围、平均分子量大小、分子线性度和分子螺旋度等,进一步提升了PPS材料的成膜性能.然而,PPS树脂熔融温度（熔程）在280〜300C之间，即使在己内酰胺、N-甲基毗咯烷酮、a-氯茶和二苯甲酮等溶剂中也要在210C以上才能溶解，而且PPS分子链越长和线性度越低，其溶解所需温度越高，导致较大分子量的PPS很难溶解，在稀释剂中仍以胶态存在，不利于膜力学性能的提高和连续通道结构的形成•尽管提高溶解温度，使其接近或超过熔融温度,能促进PPS溶解,但长链PPS 分子高温下容易断裂，不利于制备具有较高力学性能的PPS膜材料.此外,PPS是半结晶性聚合物，分子之间只存在非键作用力（兀-兀作用和色散作用），黏流活化能高，树脂的熔融（或溶解）和结晶（或析出）对温度非常敏感，因此未改性的PPS树脂成膜过程难以调控•为此，未来为实现高品质PPS分离膜的备和应用，需在膜用结构和膜工艺优化领域开展系统工作，即：①调控PPS中的芳环结构或硫形态,制备聚芳硫醞新材料，调控分子链间的作用方式,改善溶解性能和结晶性能等;②研究材料结构对成膜过程、膜结构和膜性能的影响机制，剖析聚合物/稀释剂中液-液（L-L）分相和固-液（S-L）分相的决定性因素;③调控新型PPS改性树脂与稀释剂之间的相互作用参数,抑制树脂分子间强兀-兀作用等，促进低温溶解;④引入结构调控剂，调控树脂析出和结晶,研究可控分相途径.2PPS分离膜的成形研究进展自20世纪70年代起，日本率先开展了PPS分离膜制备的研究，并取得了一定的成果口5'.随后欧美国家也采用PPS为膜材料制备复合膜，且制备了用于特殊分离体系的气体分离膜•我国在PPS相关领域研究较晚,20世纪末天津工业大学&1—3'采用高温熔融纺丝，后热拉伸定型法制备了PPS中空纤维膜，并通过水通量测试发现存在贯通性孔道，但PPS 纤维膜孔隙率不高导致其水通量不高，且表面开孔不均匀•然而，常规的成膜方法在制备PPS膜时并不适用，因为低温下难以找到溶解PPS的溶剂.沈剑辉等采用PPS树脂与复合致孔剂混合均匀后,与超临界二氧化碳在挤出机内熔融共混并中空挤出，经过拉伸牵引和冷却定型处理得到大通量的PPS中空纤维膜，该方法经济环保,但表面开孔不均.近年来研究发现,热致相分离法（TIPS）是PPS 膜材料成型的重要手段，对比于熔融纺丝-拉伸法制备的分离膜内部能形成更多的连续贯穿孔，表面孔密度和孔隙率也有较大提升,更具实际应用价值. Zheng等&17'运用6种单一稀释剂来制备PPS膜，铸膜液中相分离主要以S-L或L-L分离的方式进行;不同的淬冷温度对PPS膜的表面结构与通量水平也会产生影响.Ding等口8'用二苯甲酮（DPK）或二苯l（DPS）作为稀释剂制备PPS膜，通过“旋节线分解”途径制备了枝状结构的PPS膜;通过成核-增长途径制备了开放或半开放的胞状孔结构膜;通过调整铸膜液中PPS的浓度，改变相图中“双节线”的位置或通过改变冷却速率，调控了PPS膜的结构与孔径•天津工业大学王丽华丽用自制的纺丝机进行熔融纺丝，制备了PPS中空纤维微滤膜，研究了纺丝温度、纺丝速度和氮气通量等对PPS中空纤维膜成型的影响;然后又用二苯甲酮与二苯瞇作为混合稀释剂制备了PPS膜材料，通过改变两种稀释剂之间的配比，改变“双节线”的温度，进而控制PPS 相分离与粗化过程，导致不同枝状结构的产生•第6期张伟元等：聚苯硫醸分离膜材料研究进展-129-Wang等采用二元与三元“PPS/稀释剂”体系制备了PPS微孔膜，解析了PPS与稀释剂之间的相互作用参数（利用PPS与稀释剂之间的溶解度参数计算）；并基于Flory热力学相平衡理论，结合相分离动力学观点，阐述了二元和多元体系中PPS相分离及其成膜机制，探索了成膜条件与膜结构演化的内在关联;研究了强酸，强碱和强极性有机溶剂对PPS 膜结构和性能的影响，同时证明了PPS膜适合在极端环境中长期应用.3PPS分离膜的改性研究进展鉴于PPS亲水性较差（水接触角120。
聚苯硫醚研究报告
聚苯硫醚的发展及应用鉴于PPS纤维优异的性能及用途，我国非常重视PPS行业的发展，先后将其列入《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》，并将其列入“十一五”、“十二五”规划重点扶持项目，属国家战略性新兴产业，符合国家发展战略需求。
一．聚苯硫醚纤维的主要合成技术PPS 的合成方法主要有硫化钠法、硫磺溶液法、氧化聚合法、对卤代苯硫酚缩聚法、非结晶质PPS 合成法和硫化氢法等。
1.硫化钠法硫化钠法又名Phillips 法，1967 年由美国Phillips 公司研发成功，1973 年实现工业化生产。
该法是以无水硫化钠和对二氯苯为原料，碱金属盐作为助剂，在强极性质子溶剂中反应缩聚制备PPS。
硫化钠法制备PPS 的技术优点是原料资源丰富，产品质量稳定，生产重复性较好，产率高。
目前硫化钠法制备PPS 的技术瓶颈主要是原料纯化、溶剂聚合和纯化洗涤三方面。
2.硫磺溶液法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生缩聚反应制备PPS。
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，流程短，副产物少; 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。
3.硫化氢法硫化氢法以硫化氢、硫化钠和对二氯苯为原料，碱金属盐作助剂，极性溶剂中常压缩聚制得线型高相对分子质量PPS。
较为成熟的生产工艺通常使用无水磷酸三钠作助剂，六甲基磷酰三胺作溶剂。
该法优点是副反应少，产品线型度高，质量较好; 缺点是原料硫化氢腐蚀性强，生产设备要求高，设备使用寿命短，反应废气污染严重，后处理过程复杂，反应流程总体较长,不易实现工业化生产。
4.对卤代苯硫酚缩聚法对卤代苯硫酚缩聚法是1959 年由美国道化学公司开始研发，并进行了工业化探索。
高性能聚苯硫醚(PPS)纤维的制备与改性的开题报告
高性能聚苯硫醚(PPS)纤维的制备与改性的开题报告一、研究背景高性能聚苯硫醚(PPS)纤维是一种高性能材料，具有优越的耐热性和耐腐蚀性，被广泛应用于航空航天、军事、汽车、化工等领域。
PPS纤维的制备工艺和改性技术对其性能和应用范围有着重要的影响。
二、研究目的与意义本研究旨在探究PPS纤维制备的关键技术，包括合成PPS原料、纺丝、拉伸等环节，并对其进行改性，提高其性能。
通过研究，可以优化PPS纤维制备工艺，提高其应用价值，并为相关领域的研究提供参考和借鉴。
三、研究内容及方案（一）PPS原料的合成采用苯硫酚和氯化苯的聚合反应，制备PPS原料。
考虑到反应条件对PPS制备的影响，设计不同温度、不同催化剂等条件进行对比实验，优选最佳反应条件。
（二）纺丝与拉伸采用湿法纺丝将PPS溶解液制成纤维，通过拉伸处理，使纤维达到理想的物理性能。
在此过程中，优化纺丝工艺，增强PPS纤维的拉伸强度和断裂伸长率。
（三）改性处理探究PPS纤维在化学、物理和表面形态等方面的改性。
考虑采用置换、溶解、复合等方法对PPS纤维进行改性，提高其性能。
四、研究进展目前已完成PPS原料的合成实验，通过调整反应条件，得到了优良的PPS原料，可制备高性能PPS纤维。
正在进行纺丝与拉伸的实验，对纤维的物理性能进行测试。
下一步将进行针对性的改性处理研究。
五、研究预期结果通过本次研究，预计可以得到优化的PPS纤维制备工艺和改性技术，PPS纤维的性能将得到明显提升，可应用于更广泛的领域。
同时，为高性能纤维材料的研究提供新的思路和方法。
国内外聚苯硫醚树脂及纤维发展概况
有 良好耐 热性 、 越抗 化学 腐蚀 性和 优 阻燃性 、 异 电性 能及 良好 尺寸 稳定 优 性 的 热塑 性树 脂 ， 有高 于普 通 聚合 物
材 料 ； 还 具 有 防辐 射性 能 ， 吸收 它 其 量 大 （ １ ０Ｇｙ， 是 吸收 剂量 的 ≥ ×１ Ｇｙ
力， 预计 ２ １年Ｐ Ｓ ０３ Ｐ 树脂生产 能力 可达 ５５ 、 Ｐ Ｓ ． 万ｔ Ｐ 纤维生产能力可达 ２Ｏ 。 ．万ｔ 注 塑级Ｐ 树脂 可用 于生产ＰＰＳ 合 ＰＳ 化
种气体 是聚合过程 中产生 的小 分子量
物质 ， 升华 后残 留在 聚合物颗粒 内， 在
成型 时这些气体 会附着在模 具上而影
２ ０Ｃ以下不溶于任何 溶剂 ， ０￣ 在化学 稳 定性方 面仅 次于被称为 “ 塑ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 王” 的聚
四氟 乙烯 ， 良好 的耐化学 腐蚀材料 。 是
化重点领域指 南（０ １ ２ １年度 ）第 ４ 部分 新材 料 及 材料 产 业“ 新 十二 五” 重点
产品 目录》 获 国家重点培育 及发展。 ，
国旭 光”收购 四川得 阳特种新材 料有 ）
限公 司和 四川 得 阳化学 有 限公 司 ， 成 为 世界上最大 的Ｐ Ｓ Ｐ 生产企 业 ， 目前 已 具有Ｐ Ｓ Ｐ 树脂生产能力 ３￣ ／ 、 Ｐ 纤 ７ｔ ａ Ｐ Ｓ 维生产 能力 ５ ０ｔ ａ 拥有加 工能力为 ００／ ， ２ ￣／ 的改性生产线 ， Ｐ 树脂改性产 ７ｔ ａ ＰＳ
家 分布 在 美 国、 日本 、 国 和 中国 （ 德 表
程塑料 中的第一 大品种 ， 量仅次于 ５ 产
大通用 工程塑料 。
聚苯硫醚改性研究进展
聚苯硫醚改性研究进展摘要：在简述线型高分子量聚苯硫醚合成方法及其机理研究的基础上，归纳了纤维级聚苯硫醚合成的影响因素；从分子结构的角度出发，介绍了聚苯硫醚的化学改性途径；阐述了聚苯硫醚纤维的制备及其共混改性的最新研究进展，并对国内外的研究现状进行了评述。
关键词：聚苯硫醚共混改性碳酸钙氟塑料纤维进展前言聚苯硫醚(简称PPS)又称聚苯撑硫、聚次苯基硫醚，是20世纪70年代开始工业化生产的一种耐热性工程塑料，已成功地应用在电子、电器、汽车、航空航天等领域。
高相对分子质量的PPS可作为先进复合材料基体，用各种长纤维增强后，可得到性能优良的新型热塑性复合材料。
这种PPS基热塑性复合材料与传统的热固性复合材料相比，不仅具有优异的机械性能，耐高温、耐腐蚀、耐化学侵蚀、内在阻燃，而且具有卓越的冲击性能及抗破损性，作为工程塑料应用前景十分广阔。
PPS是以苯环在对位上连接硫原子而形成的刚性主链，结构上由于有大丌键的存在，所以性能极其稳定。
产品有线型、交联型和直链型3种，可以通过注塑和挤出成型加工成塑料制品，也可经过双向拉伸制成薄膜和纺丝制成纤维，还可通过填充增强制成复合材料。
目前，国内PPS产品主要用于注塑塑料，在纤维生产领域几乎处于空白状态。
PPS纤维最大的特点就是能在较高温度和极其恶劣的工作环境下长期使用，主要用于热过滤材料。
1 PPS的结构与特性PPS是最简单的含硫芳香族聚合物，有支链型和线型结构之分，线型结构的PPS 在350℃以上交联成热固性塑料，是工业上生产和应用的主要品种。
PPS的主要特性如下：(1)具有优异的耐热稳定性，其热变形温度在260℃以上，在空气中于700℃降解，可在200～240℃下连续使用，在低于400。
C的空气或氮气中较稳定，基本无质量损失，在1 OOo℃惰性气体中仍能保持40％的质量，且机械性能在高温下不降低；(2)耐化学腐蚀性能与聚四氟乙烯(PTFE)相近，能抵抗酸、碱、烃、酮、醇、酯、氯烃等化学品的侵蚀，在200℃下不溶于任何化学溶剂，在250℃以上仅溶于联苯、联苯醚及其卤代物；(3)电气性质相当稳定，长期暴露在潮湿环境下，介电常数几乎不改变，损耗正切在高性能工程塑料中亦最小，在高温、变频等条件下仍能保持良好的绝缘性；(4)阻燃性能好，氧指数为46％～53％，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，不需添加阻燃剂就可达到uL一94 V—o标准；(5)尺寸稳定性好，其成型收缩率及线性膨胀系数较小，成型收缩率为o．15％～0．30％，最低可达0．01％，吸水率低，长期暴露在水中其尺寸的改变量几乎可以忽略，在有机物中尺寸的改变量也相当有限；(6)对金属和非金属的粘接性好，用于粘接玻璃，其粘接强度高于玻璃的内聚力；(7)加工性能良好，尽管PPS的熔融温度较高，但粘度低，流动性好，结晶速度快，成型周期短。
2024年聚苯硫醚纤维市场分析现状
2024年聚苯硫醚纤维市场分析现状1. 引言聚苯硫醚纤维是一种具有优异性能的合成纤维材料，广泛应用于纺织、化工、医疗等领域。
本文将对聚苯硫醚纤维市场的现状进行分析，包括市场规模、市场发展趋势、竞争格局等方面。
2. 市场规模聚苯硫醚纤维市场在过去几年持续增长，具有较大的市场规模。
根据数据统计，2019年聚苯硫醚纤维市场的规模达到XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
市场规模的增长主要受到纺织、化工和医疗行业需求的推动。
3. 市场发展趋势3.1 技术创新随着科技的不断进步，聚苯硫醚纤维的生产技术得到了突破性的创新。
新技术的应用使得聚苯硫醚纤维在性能和品质上得到了提升，进一步扩大了市场需求。
3.2 环保意识的提高近年来，全球范围内环境保护意识的提高对聚苯硫醚纤维市场产生了积极的影响。
聚苯硫醚纤维作为一种绿色环保材料，具有可降解性和可回收性，得到了更多消费者的青睐。
3.3 新兴市场需求增长随着全球经济的发展和人们生活水平的提高，新兴市场对聚苯硫醚纤维的需求呈现出快速增长的趋势。
特别是在亚太地区和中东地区，聚苯硫醚纤维的需求量持续增加，进一步推动了市场的发展。
4. 竞争格局聚苯硫醚纤维市场竞争激烈，主要厂商包括ABC公司、XYZ公司等。
这些企业通过不断提升产品质量、加强市场推广和拓展销售渠道等方式来提升竞争力。
此外，一些新兴企业通过技术创新和合作拓展市场份额。
5. 总结随着技术创新和环保意识的增强，聚苯硫醚纤维市场处于稳步增长的阶段。
市场规模持续扩大，新兴市场需求增长迅猛，竞争格局逐渐形成。
未来，聚苯硫醚纤维市场将继续受到科技创新和市场需求的推动，呈现出更大的发展潜力。
（总字数：1500字）。
聚苯硫醚(PPS)纤维的定性鉴别方法研究
聚苯硫醚（PPS）纤维的定性鉴别方法研究聚苯硫醚（PPS）纤维是一种具有良好耐热、耐酸、防磨损等性能的高性能纤维材料。
为了确保使用、加工和应用该纤维的质量和可靠性，必须进行定性鉴别。
本文将介绍聚苯硫醚纤维的一些定性鉴别方法。
首先，利用显微镜观察聚苯硫醚纤维的表面形貌和断面形貌。
根据PPS纤维的特征，它的表面呈现出细密的纵向条纹，类似于竹节状，且呈灰黑色；而断面呈蜂窝状，微孔分布均匀。
通过这些形貌特征可以确定纤维的种类。
其次，进行溶解实验。
将PPS纤维样品置于浓硝酸中，如果纤维不发生变化，则说明该纤维是PPS纤维。
因为PPS纤维具有较高的耐酸性，不易在酸性环境下发生变化和破坏。
另外，可以利用热分析仪进行热分析实验。
PPS纤维具有较高的耐热性，可在高温下稳定存在。
因此，通过热分析仪测试PPS纤维样品的热稳定性和熔点，可以较为准确地鉴别出PPS纤维。
最后，进行化学检测。
PPS纤维在冰醋酸中具有良好的可溶性，而其他纤维材料则不易溶解。
将PPS纤维样品置于冰醋酸中，如果纤维能够完全溶解，则可以确定该纤维是PPS纤维。
综上所述，聚苯硫醚（PPS）纤维可以通过观察形貌、溶解实验、热分析和化学检测等方法来鉴别。
这些方法可以为制造工艺和质量控制提供有效的参考。
同时，鉴别方法的准确性和可靠性是确保纤维材料性能、工程质量、产品安全性的重要保证。
PPS纤维的应用范围广泛，可用于汽车、电子、电气、航空航天等领域的零部件、过滤材料、阀门密封件、电池隔膜、纺织品等制造。
尤其在高温、酸性和耐磨损等极端环境下，PPS纤维的性能优势得到了更好的发挥。
因此，对于PPS纤维的定性鉴别具有重要意义。
从生产厂家、原材料进货、材料质量检测到具体应用领域，对于确保PPS纤维的质量和可靠性，都有非常重要的意义。
此外，基于PPS纤维的特点和性能，还可以通过其他测试方法进行检测和鉴别。
例如，通过X射线衍射测试可以检测PPS纤维晶体结构的类型、晶格参数和结晶度等。
聚苯硫醚长丝的光及热稳定性研究
聚苯硫醚长丝的光及热稳定性研究摘要：聚苯硫醚（PPS）纤维是耐高温过滤材料的首选原料。
本文通过表面形态观测和力学性能测试，研究了聚苯硫醚初生长丝的热稳定性和光稳定性。
结果表明，干热空气处理对PPS长丝的断裂伸长率影响较大，而对断裂强度的影响较小；沸水处理显著影响纤维的断裂强度而断裂伸长率变化较小。
因此，PPS长丝适于干热环境下的过滤材料。
经光照处理后，PPS长丝的断裂强力和断裂伸长率均显著下降，其光稳定性较差，不适于直接暴露在日光下的户外环境。
关键词：PPS纤维；过滤材料；热稳定性；光稳定性中图分类号：TQ317.2 文献标志码： AStudy on Photostability and Thermal Stability of PPS FilamentAbstract：PS fiber is an ideal high temperature-resistant filtration material. The paper investigates the photostability and thermal stability of PPS as-spun fiber by means of surface morphology observation and mechanical property test. The results show that after dry and hot air treatment，the elongation at break of PPS fiber varies greatly and the breaking tenacity changed slightly，while boiling water treatment hassignificant influence on the breaking tenacity but little influence on the elongation at break. Therefore，PPS fiber is suitable for being used as filtration material under dry and hot environment. After light treatment，both breaking tenacity and elongation at break of PPS fiber decrease significantly，and the photostability is poor，so PPS fiber is not suitable for being directly exposed to outdoor environment.Key words：PPS fiber；filtration material；thermal stability；photostability聚苯硫醚（PPS）纤维又称对苯硫醚纤维或者聚苯撑硫醚纤维，具有优良的耐化学腐蚀性、耐热性以及优异的力学性能等，因此广泛用于工业过滤织物，如水泥厂烟气过滤材料、热电厂燃煤锅炉的除尘袋、垃圾焚烧烟气过滤材料及工业阻燃材料等。
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助剂和催化剂 ,在极性溶剂中通过缩聚反应制得线型高分子量 的 PPS ,见图 1 。
图 1 PPS 合成反应方程式 Fig. 1 Synthesis reaction equation of PPS
常用的极性溶剂主要有 N2甲基吡咯烷酮 ( NMP) 、六甲基 磷酰三胺 ( HMPA) 、N , N2二甲基甲酰胺 (DM F) 、吡啶 、N2甲基 己内酰胺等 ,目前工业生产中一般采用 NM P 为溶剂 。通过加 入一定量的混合助剂可明显提高 PPS 树脂的分子量 ,常用的催 化剂一般是碱金属盐类 、羧酸盐类 ,工艺过程见图 2 。该法的关 键在于严格控制反应硫化钠的含水量 ;对二氯苯与硫化钠的单 体配比 (见表 1) ;助剂和催化剂的选择用量以及产品的纯化后 处理 。
2. 2 聚苯硫醚酮( PPSK)
聚苯硫醚酮是在 PPS 主链上引入了极性基团 (2CO2) ,使分 子间作用力增大 ,热稳定性得到提高 ,可在较宽的温度范围内保 持良好的力学性能 。它是一种新型耐高温耐腐蚀的高分子材 料 ,其性能优于 PPS ,与聚醚醚酮 ( P EE K) 接近 。该树脂最大的 优点就是热稳定性好 ,熔点 ( Tm) 为 335 ℃,能进行传统的成型加 工 。PPS K/ PPS 的共混纤维还可以进一步提高 PPS 纤维的拉 伸强度 、耐热性 、阻燃性等[13] 。有关 PPS K 的合成方法主要有 硫化钠法 、硫磺溶液法 、光气法等 。
前 ,国内 PPS 产品主要用于注塑塑料 ,在纤维生产领域几乎处 研究了对二氯苯 (p2DCB) 和硫化钠反应动力学 ,提出反应分两
于空白状态[2] 。PPS 纤维最大的特点就是能在较高温度和极其 步进行 ,在转化率 50 %前反应速率慢 ,当转化率高时反应速率
恶劣的工作环境下长期使用 ,主要用于热过滤材料 。从某种意 快 ,慢的初速率归因于硫化钠在 N2甲基吡咯烷铜 ( NMP) 中的
硫化钠法在 1967 年由美国 Phillip s 石油公司开发成功 ,
以通过注塑和挤出成型加工成塑料制品 ,也可经过双向拉伸制 1973 年实现工业化生产 ,是生产 PPS 的最早方法 。1975 年 ,该
成薄膜和纺丝制成纤维 ,还可通过填充增强制成复合材料 。目 法得到进一步改进以后 ,可制得更高分子量的 PPS。Rajan 等
0. 150
84
0. 98
-
88
1. 00
0. 180
90
1. 02
0. 210
91. 4
1. 03
0. 225
92
1. 05
0. 220
89
1. 10
-
87
1. 20
0. 110
83
图 2 PPS 合成工艺流程 Fig. 2 Synthesis procedure of PPS
2 聚苯硫醚的结构改性
芳香族二硫酚与芳香族二卤代物合成[5] 、通过有机锍离子中间 用六甲基磷酰三胺 ( HMPA) 作溶剂 ,常压合成线型高分子量的
体合成[6] ,这些方法目前还未能达到工业化 ,主要是受到单体制 PPS。2005 年 ,Saito Kei 等[9] 采用分段聚合的方法 ,通过合理调
备的限制 。从合成机理上来说 ,PPS 的合成有亲核取代 、亲电取 整助剂用量 、反应时间和反应温度获得了更高分子量的 PPS。
义上说 ,由于聚苯硫醚纤维在国内严重缺乏 ,已制约了我国部分 有限溶解能力 。Darry R 等研究了对二氯苯和硫化钠合成 PPS
产业整体水平的提高[3] 。
链增长反应机理 ,提出在 NMP 溶剂中 ,p2DCB 和 Na2 S 反应是
1 聚苯硫醚的合成
PPS 的合成方法主要有硫化钠法 、硫磺溶液法 、硫化氢法 、
它是一种综合性能优异的高科技纤维 ,不仅耐腐蚀 (200 ℃下几 的 ,用作塑料的 PPS 树脂大多是中等分子量的 ,而用作纤维的
乎不溶于任何溶剂) 、耐高温 (长期使用温度为 200～220 ℃) 、阻 PPS 树脂必须是高分子量的[7] 。合成线型高分子量的 PPS 可
燃 (LO I > 35) 、无毒 ,还具有均衡的物理机械性能和极好的尺寸 采用硫化钠法 、硫化氢法和通过有机锍离子中间体合成 3 种方
随着科学技术的飞速发展 ,高性能纤维在现代工业 、航天 、 核芳香取代反应进行 。
建筑 、军事等领域的应用越来越广泛 。聚苯硫醚纤维是目前世
世界 PPS 的生产技术已由交联改性的低分子量向直接合
界主要地区急需的高性能纤维之一 ,保持着较高的增长速度 。 成直链高分子量发展 ,用作涂料的 PPS 树脂可以是低分子量
随着高技术研究和应用的发展 ,对耐高温材料提出了更高 的要求 。由于 PPS 自身结构的因素 ,玻璃化温度和熔点都不是 很高 ,因此在保持其优异性能的同时 ,应对其进行结构改性 ,即
在 PPS 主链或是苯环上引入必要的基团 ,以拓宽其应用范围 。 目前聚苯硫醚的结构改性产品主要有聚苯硫醚酮 ( PPS K) 、聚苯 硫醚砜 ( PPSS) 、聚苯硫醚酰胺 ( PPSA) 、聚苯腈硫醚 ( PPCS) [10] , 结构式见图 3 。
完全的 SN Ar 反应机理 ,NM P 不仅可通过离解离子使 SN Ar 反 应进程更容易 ,还可作为催化类反应物将 Na2 S 转变为可溶性 的亲核试剂 。Darry R 等[8] 采用计算机模拟 ,研究了该反应的
氧化聚合法 、对卤代苯硫酚盐熔融或溶液缩聚法等 。近年来 ,有 逐步聚合过程 ,通过实际反应测定了反应热和反应速率 ,从而估 关合成聚苯硫醚的新方法主要还有环状苯硫醚的开环聚合[4] 、 计了聚合过程中的环化反应率 。1999 年 ,四川大学也探索了利
2. 4 聚苯腈硫醚( PPCS)
聚苯腈硫醚不同于 PPS K、PPSS、PPSA ,是在间位取代 PPS 的苯环上引入了基团 (2CN) ,大大改善了聚合物的热稳定性 ,但 这种聚合物溶解性差 ,目前还未发现除浓硫酸以外的溶剂 。它 的 Tg 、Tm 分别为 167 ℃和 400 ℃, Td 在 500 ℃以上 ,热性能较 PPS、PPSS、PPS K 都有很大程度的提高 。关于 PPCS 的报道很
lene sulfide fiber are int roduced in detail , and it s p resent develop ment sit uatio n at ho me and abroad is also discussed.
Key words polyp henylene sulfide , synt hesis , fiber , modificatio n , develop ment
稳定性[1 ] 。
法 。但由于硫化氢法反应流程较长 ,且对设备防腐要求较高 ,而
聚苯硫醚 ( Polyp henylene Sulfide ,简称 PPS) 是以苯环在对 位上连接硫原子而形成的刚性主链 ,结构上由于有大π键的存
有机锍离子中间体合成单体制备困难[6] ,目前主要采用硫化钠 法。
在 ,所以性能极其稳定 。产品有线型 、交联型和直链型 3 种 ,可
表 1 单体配比对聚合的影响 Table 1 Effect s of p recursor ratio o n polymerizatio n
p2DCB ( mol) / Na2 S ·H2 O ( mol) [η]208 ,dL/ g Yield , %
0. 80
-
78
0. 90
-
85
0. 95
图 3 聚芳族硫醚化学结构式 Fig. 3 Chemical structure formula of poly( arylene sulf ide)
2. 1 聚苯硫醚砜( PPSS)
聚苯 硫 醚 砜 是 在 PPS 主 链 上 引 入 了 极 性 共 轭 基 团 (2SO22) ,使其成为非结晶性聚合物 ,玻璃化温度 ( Tg ) 高达 215 ℃,因而具有了一些全新的优异性能 ,如比 PPS 具有的更优的 热稳定性 、更好的抗冲击和抗弯曲性能 ,弥补了 PPS 玻璃化温 度和熔点不太高 、韧性差 、脆性大的缺点 。关于 PPSS 的合成 , 目前主要有硫化钠法 、硫磺溶液法 、聚苯硫醚氧化法等[11] 。Fu2 jii Yo shinari 等[12] 采用湿法纺丝将液体通过环形喷嘴注入聚合 物中 ,经过凝固浴扩散 ,研究制备了 PPSS 中空纤维膜 。
Abstract In t his article , t he methods and mechanism of a linear and high molecular weight polyp henylene
sulfide synt hesis are summarized , and t he facto rs t hat affect t he fiber2grade polyp henylene sulfide synt hesis are pointed
关键词 聚苯硫醚 合成 纤维 改性 发展
The Research and Development of Fiber2grade Polyphenylene Sulf ide
ZHAN G Hao1 ,MA Haiyan1 ,2 , HU Zuming1 ,L IU Zhaofeng1
(1 State Key Laborato ry for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials , Do nghua U niversity , Shanghai 200051 ; 2 Chemical Engineering Depart ment of Nantong U niversity , Nantong 226007)
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材料导报
2006 年 9 月第 20 卷第 9 期