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高分子物理课程论文题目：聚苯硫醚的结构功能与应用学院：化学工程学院专业：材料化学班级：材料131 学生姓名：刘东杰学号：20131215312016 年6 月聚苯硫醚的结构功能与应用刘东杰 2013121531摘要:聚苯硫醚具有一系列优良的物理化学性能比如极好的耐腐蚀性、高的热稳定性、良好的耐候性、耐辐射、固有的阻燃性、高刚性、高绝缘性等。
因此，聚苯硫醚被越来越多的应用于航空、环保等领域中。
本文就此，在参考有关文献的基础上，简要评述了聚苯硫醚的合成过程、结构与性能、制备工艺、发展历程，重点介绍了聚苯硫醚树脂在航空行业与环保行业中的应用情况。
关键词：聚苯硫醚；熔融共混纺丝；航空；环保1.引言聚苯硫醚作为一种用于高温工程的半结晶性热塑性芳香硫醚聚合物，具有一系列优异的物理化学性能，比如极好的耐腐蚀性、高的热稳定性、良好的耐候性、耐辐射、固有的阻燃性、高刚性、高绝缘性、以及与各种材料有好的共混粘附性等。
并且它的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，熔体粘度低、流动性好、结晶速度快容易加工成型。
近年来，聚苯硫醚的产能逐渐增加，成本越来越低，成为继聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、尼龙和聚苯醚之后的第六大工程塑料。
被越来越广泛地使用在了汽车、航空、环保等领域中。
2.结构与性能分子结构聚苯硫醚的分子结构是由苯环与二价硫在苯环的对位交互内联构成的线性含硫芳香族聚合物。
它具有很高的热稳定性、阻燃性、和耐腐蚀性，与各种物质n+nNa2S+2nNaC有很高的亲和性。
刚性的芳香环与柔性的硫醚的结合，使聚苯硫醚大分子以刚为主又具有很高的流动性。
硫原子的键合方式出于3SP2或者能够得到功而结构的SP2轨道，所以苯环与硫原子的键距变为0.18nm使苯环邻位上的氢原子相互之间并不重叠能取平面结构，因此具有较高的规整性能结晶。
聚苯硫醚的结晶速率很快，再结晶温度范围内不到五分钟即可达到最大结晶度，约为60~65%。
聚苯硫醚(PPS)具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点；具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。
聚苯硫醚PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一，一般大于260度，其流动性仅次于尼龙。
PPS 分子结构此外，它还具有成型收缩率小（约0.8%），防火性好，耐震动疲乏性好等优点。
PPS的发展成熟，全球产能达5万吨/年以上，其价格相对较低，相比于动辄数百元每公斤的其他特种工程塑料，性价比高，常作为结构性高分子材料使用，并应用于不同领域。
聚苯硫醚（PPS）与聚醚醚酮（PEEK），聚砜（PSF），聚酰亚胺（PI），聚芳酯（PAR），液晶聚合物（LCP）一起被称为6大特种工程塑料。
PPS的软化点为277～282℃，Tg为85～93℃。
PPS性能优良，尤其通过增强、改性、共混合金化及原位复合技术制成了用途广泛的各种复合材料。
PPS改性和应用实例根据结构不同，PPS分为交联型与直链型两种。
直链型有优良的韧性和延伸性;交联型在氧气存在的情况下能加热固化，超过200℃热处理时熔融指数急剧下降，利用该性能可将聚合终了的低黏度PPS通过热处理制造适合注塑、挤出任意黏度的聚合物。
但是，PPS具有耐冲击性能差、性脆的致命缺点。
未改性的PPS较脆、热变形温度低，影响其应用领域和范围。
为了进一步改善PPS的性能，扩大适用范围，须对其进行改性，改性方向主要有:•提高强度;•提高冲击性能;•提高润滑性;•改善电性能以及研制具有特殊性能的共混材料;•合金化新型材料。
研究表明，PPS添加无机填料后仍能与其他聚合物有良好的相容性，这为其合金化和复合改性创造了有利条件。
最早开发成功的是PPS与氟塑料共混合金，此后形成了合金系列。
PPS 合金化后拉伸强度、弯曲强度、抗冲击性能、耐热性能大幅提高，为进一步的挤出、吹塑成型工艺的实施提供了可能。
目前，全世界销售的PPS复合改性品种多达200余种，主要有玻纤GF增强、碳纤维CF增强、无机填料填充、GF和填料共同填充增强等共混改性。
聚苯硫醚1.综述：英文名称: Polyphenylene sulfide，简称PPS.聚苯硫醚化学式：中文名称: 聚苯硫醚,是一种新型高性能热塑性树脂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，玻璃化温度为93℃；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玻璃化转变或结晶放热现象，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。
PPS是一种综合性能优异的特种工程塑料。
PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点，被广泛用作结构性高分子材料，通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。
同时，还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料,在电子电器、航空航天、汽车运输等领域获得成功应用。
近年来，国内企业积极研发，并初步形成了一定的生产能力，改变了以往完全依赖进口的状况。
但是，中国PPS技术还存在产品品种少、高功能产品少、产能急待扩大等问题，这些将是PPS下一步发展的重点。
pps具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点;具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。
PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一，热变形温度一般大于260度、抗化学性仅次于聚四氟乙烯，流动性仅次于尼龙。
此外，它还具有成型收缩率小（约0.08%），吸水率低（约0.02%），防火性好、耐震动疲乏性好等优点。
PPS塑料缺点：脆性大、韧性差，耐冲击强度低，经过改良以后，可以获得十分优异的综合性能，市场出售的产品均为其改良的产品.比重2.聚苯硫醚的特性与应用：一、特性（1）一般性能：聚苯硫醚为一种外观白色、高结晶度、硬而脆的聚合物，纯聚苯硫醚的相对密度为1.3，但改性后会增大。
聚苯硫醚英文名称Poly phenylene sulfide，简称PPS，是一种新型的工程塑料，在美国于1973年才开始工业化生产。
近年发展得很快，已成为继尼龙（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、热塑性聚酯（PET和PBT）及聚苯醚（PPO）之后的第六大工程塑料和第一大特种工程塑料。
产品分为两类：一类是支链型热塑性聚合物，粘度较高。
另一类是热固性聚合物，固化前具有线性分子结构，固化后加热充分也软化到一定程度。
下面主要介绍热塑性PPS。
PPS是分子主链上具有苯硫基的高聚物，由于其结构为苯环与硫交替连接，分子链具有很大的刚性及规整性，因而PPS为结晶性聚合物，具有很多优异性能，如耐热性、刚性、阻燃性及电绝缘性。
硫原子上的孤对电子使得PPS与玻璃纤维、无机填料及金属具有良好的亲和性，易于制成各种增强复合物及合金材料。
PPS的性能1、物理力学性能PPS是一种白色、结晶度高的聚合物，密度为1.34。
其力学性能优良、拉伸强度和弯曲强度优于PA、PC、PBT等，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，低于PA、PC、PBT高于POM。
加入玻璃纤维增强后其力学性能更优。
PPS属惰性物质，无毒。
2、热性能由于PPS为结晶性聚合物，最高结晶度可达65%，其结晶温度为127℃，熔点为286℃，热变形温度260℃，在空气中430-460℃以上才分解，热稳定性远超出PA、PBT、POM 等工程塑料，长期使用温度在热塑性塑料最高，可达220-240℃。
PPS还是具有良好的绝热性和阻燃性，其临界氧指数与PVC相当，可达47%，无需加入阻燃剂，PPS可达到UL94-V0级水平。
3、电性能PPS的分子结构对称，无极性，吸水性低，故其电绝缘性十分优良，与其他工程塑料相比，其介电常数小，耐电弧性相当于热固性塑料，在高温、高湿、变频等条件下，PPS 还能保持优良的电绝缘性。
加入导电填料，可制得导电性PPS复合材料，用于防静电及电磁屏蔽。
聚苯硫醚的应用领域4.1 聚苯硫醚种类4.1.1 聚苯硫醚树脂PPS树脂：具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。
PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一，热变形温度一般大于260度、抗化学性仅次于聚四氟乙烯，流动性仅次于尼龙。
此外，它还具有成型收缩率小（约0.08%），吸水率低（约0 .02%），防火性好、耐震动疲乏性好等优点。
其缺点是脆性大、韧性差，耐冲击强度低，经过改良以后，可以获得十分优异的综合性能，市场出售的产品均为其改良的产品。
4.1.2 聚苯硫醚纤维PPS纤维：PPS纤维耐热性好，与PET、PA树脂相似，PPS树脂经拉伸处理后，其强度和模量等性能均有所提高，因而可以开发在薄膜和纤维方面的新应用。
PPS 纤维具有优异的耐化学腐蚀性（200℃下无溶剂可溶）、200～220℃长期使用的热稳定性、阻燃（LOI≥35）、耐辐射（GY≥1×107）和良好的机械性能及优良的电绝缘性能等特点。
是一种新型的特种功能纤维，国外将其作为高技术、高性能纤维，美国联邦商业委员会认可PPS为一种新的纤维大类。
该纤维目前主要用于特种功能过滤材料，如燃煤锅炉过滤袋用布，造纸机用布、电子工业专用纸、电绝缘体、电解隔膜、气液过滤材料、特种垫圈和包装材料的高性能组分，以及防雾材料，耐辐射材料等。
早在1980 年代国外对PPS 纤维就进行了大量研究，并已工业化生产。
国内PPS 纤维于1990年代开始研究。
四川华拓科技有限责任公司（以下简称华拓公司）承担的国家高技术产业化示范工程“千吨级硫化钠法合成线性高分子量聚苯硫醚”项目，于2002 年10 月建成投产以来，公司加大了产品品种开发的力度，特别是纤维级PPS 树脂的开发成功，为PPS 纤维的研究提供了纺丝原料的充分保证。
聚苯硫醚纤维具有以下一些特性：…4.1.3 聚苯硫醚涂层…4.1.4 聚苯硫醚绝缘薄膜…4.1.5 聚苯硫醚合金…4.2 聚苯硫醚行业应用PPS的良好市场前景和广泛用途，来源其具有优异的内在品质和超群的性能。
聚苯硫醚的应用性能类别学校名称：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PPS 树脂应用性能主要表现在电绝缘性、阻燃性、制品的机械性能和尺寸稳定性、与其他材料的相容性以及无毒害等性质上。
（1）力学性能由于早期生产的聚苯硫醚树脂的分子量还不够高，树脂需经热氧化交联处理后方能挤出造粒，制成塑料，因而长期以来，聚苯硫醚表现出的性脆是其一大弱点。
但自高分子量聚苯硫醚树脂出现后，特别是日本吴羽化学工业公司推出Fortron PPS—第二代线型高分子量聚苯硫醚树脂后，聚苯硫醚的脆性得到了根本的改善，其伸长率及冲击强度都大为提高，成为韧性聚苯硫醚。
同时较之热氧化交联树脂、高分子量聚苯硫醚树脂的热性能及其他力学性能也得到了进一步提高。
未改性聚苯硫醚的拉伸强度、弯曲强度仅属中等水平，伸长率和冲击强度也较低。
因此聚苯硫醚常采用玻璃纤维以及其他无机矿物填料进行增强填充改性，使其在保持耐热性、阻燃性和耐介质性的同时，进一步提高力学性能。
对改性的聚苯硫醚来说，填料的种类对摩擦系数和比磨耗量有显著影响，选用合适的填料，可以制得从室温到高温环境下摩擦系数和比磨耗量都比较小的聚苯硫醚复合材料。
（2）热性能聚合物的耐热性具体体现在高温时其尺寸、力学性能和本身质量的稳定性等方面，因而，可以通过测定高温时聚合物力学性能及其失重而确定其耐热性能。
聚苯硫醚在所有的热塑性工程塑料中显示了极为优异的耐热性。
聚苯硫醚的熔点高达280~290℃，在空气中430、460℃以上才开始分解，热稳定性远远超出PA、PBT、POM及PTFE等工程塑料，经与玻璃纤维复合增强后，聚苯硫醚的热变形温度可达260℃，长期使用温度最高可达220~240℃，弯曲强度在200℃时仍高于室温ABS，所以它是极好的高温结构材料。
聚苯硫醚的耐焊锡热性能远远高于其他工程塑料，使其适宜制作电子电器部件。
这样的热性能，即使在热固性塑料中也是不多见的。
此外，聚苯硫醚本身具有良好的绝热性，但通过添加适当的填料后，也可制得导热性良好的聚苯硫醚复合材料。
低分子聚苯硫醚的应用1. 介绍和定义低分子聚苯硫醚低分子聚苯硫醚是一种有机聚合物，具有线性结构和硫-碳键。
这种聚合物具有良好的热稳定性、耐化学腐蚀性和电绝缘性。
低分子聚苯硫醚可以通过控制合成条件来获得不同分子量和分子量分布。
2. 低分子聚苯硫醚的应用领域2.1. 润滑剂低分子聚苯硫醚可以作为高性能润滑剂的基础材料。
其低粘度和高温稳定性使其在高温或高速摩擦条件下表现出色。
这种聚合物可以有效减少机械部件的磨损和摩擦，提高设备的使用寿命。
它也被广泛应用于航空航天、汽车、工业设备和机械制造等领域。
2.2. 密封材料低分子聚苯硫醚由于其出色的耐腐蚀性和耐化学性，被广泛应用于制作密封材料。
在化学工业中，聚苯硫醚密封材料可以有效地阻断有害气体或液体的泄漏，并确保设备和管道的安全运行。
它的高温稳定性使得聚苯硫醚密封材料在高温和高压环境下依然可以维持其功能和性能。
2.3. 电气绝缘材料低分子聚苯硫醚是一种优秀的电绝缘材料，常被用于电路板和电气设备的绝缘层。
聚苯硫醚的高电阻率和低介电常数使其在电子行业中非常有用。
它还具有良好的耐热性和防火性能，增强了电气设备的安全性。
2.4. 功能材料低分子聚苯硫醚通过改变其结构和特性，可以用于制备各种功能材料。
通过在聚苯硫醚分子中引入不同的官能团，可以获得特定的化学性质和性能。
这为材料科学领域提供了更多的研究和应用方向。
3. 个人观点和理解低分子聚苯硫醚作为一种有机聚合物，在众多领域具有广泛的应用前景。
它不仅具有良好的物理性质，还具有较高的化学稳定性和耐高温性能。
随着科技的不断进步，低分子聚苯硫醚在润滑剂、密封材料、电气绝缘材料以及功能材料等方面的应用将会不断拓展和创新。
总结和回顾性内容：本文详细介绍了低分子聚苯硫醚的定义和性质，并对其在润滑剂、密封材料、电气绝缘材料和功能材料等领域的应用进行了全面评估。
通过从简到繁、由浅入深的探讨方式，使读者能够更全面、深刻和灵活地理解低分子聚苯硫醚的价值和潜力。
聚苯硫醚的用途
聚苯硫醚是一种高性能工程塑料，因其特殊的化学结构和优异的物理
性质，广泛应用于电子电器、汽车、航空航天、造船、矿业、生化工
程等领域。
下面分别介绍其主要用途。
1. 电子电器：聚苯硫醚是制造电子电器中重要的材料之一，它具有高
温耐性、耐腐蚀、机械强度高以及耐磨性能优良等特点，被广泛用于
电路板、变压器、电容器、开关、接插件等部件。
2. 汽车：聚苯硫醚是造车业中的一种重要材料，因其高温耐性和耐冲
击性能优异，常用于制造汽车引擎部件、排气系统、气体处理系统、
油泵及其它各种密封件等。
3. 航空航天：聚苯硫醚具有优异的综合性能，特别是能够在高温、低
温和高空压力等苛刻工况下仍然保持优良的性能，因此被广泛应用于
航天器、导弹、发动机、制动器等部件中。
4. 造船：聚苯硫醚是制造海洋工程部件的首选材料之一，因其优秀的
耐水性和耐海水腐蚀性能，通常用于制造浮标、救生设备、泵等部件。
5. 矿业：聚苯硫醚被广泛用于矿山工业中，它的高耐磨性能、耐腐蚀
性和耐高温性能非常符合矿业行业的要求，常用于制造输送带、轴承、刮板、橡胶阀门等部件。
6. 生化工程：聚苯硫醚材料对生物相容性良好，且耐高温、耐化学腐
蚀等优异性能是制造化学反应器、离心机、滤器等生化工程设备的优
选材料。
需要注意的是，聚苯硫醚材料价格相对较高，不同用途的产品性能和
制造工艺也不尽相同，因此在选择适合自己用途的聚苯硫醚产品时应
严格按照要求进行挑选。
同时在使用过程中，应该注意材料的温度、
湿度、强度等参数的控制，以保证其更好的性能表现。
聚苯硫醚的应用总结
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
PPS 特别适用于高温、腐蚀性以及要求绝缘的环境，主要应用于领域和行业有：
汽车：主要用于发动机的周边零件、点火器、排气管等耐高温有腐蚀性介质的零件。
如散热器零件、接头、离合器零件、发动机零件、变速器零件、油泵排气零件、燃料注入系统、配油零件、转子外圈、泵制动系统、灯具及电器、传感器、齿型带轮、空气过滤器导管、代替金属或其合金作发动机内罩等。
电子电器以及家用电器：用于制造大型开关、继电器、电子仪表板、线圈骨架、电磁阀、印刷线路版、各种接插件等；微电子零件如电容器、电阻器、电晶体的封装材料；家电产品如电视机及录像机零件、电熨斗、干衣机、微波炉、暖风机、咖啡电子炉等的零部件。
办公用品如复印机、电脑、小型聚光灯等的零部件等。
国内已用于制造暖风机、复印机、微波炉、各种温控器等家用电器。
机械行业：用于制造各种齿轮轴承、泵、阀及各类精密零部件，如泵壳体及叶轮、阀门、流量计、压缩机零件、隔热板、滑轮、发动机分配器盖板计凸轮带覆层、精密仪器的齿轮、调节器零件、复印机零件、计算机零部件等。
国内已用于制造封环、齿轮、轴承、舰艇风向标。
石油、化工及制药行业：早期主要作为防腐蚀材料，可用塑料或涂覆件。
国内这方面工作开展最早、也较多；近期开始使用塑料件，如石油探井部件，各种泵、阀及化工填料。
轻工：用于造纸设备，纺织设备以及体育用品如球杆、网球拍、渔杆等。
其他应用：电子电绝缘材料、电缆包胶层、特种用纸、汽车热阻隔材料、内装饰材、纺织缝纫线、防护服、防火织物、保温衣料、光敏插座、反射器和热交
换器的内部涂层、燃料以及化工产品储罐、化工设备塔的填充材料、高温传送带、燃料电池的端板等。
特种纸：特种纸是具有特殊用途的、产量比较小的纸张。
特种纸的种类繁多，是各种特殊用途纸或艺术纸的统称，而现在销售商则将压纹纸等艺术纸张统称为特种纸，主要是为了简化品种繁多而造成的名词混乱。
特种纸（specialtypaper）这个名称是20世纪60年代以后才逐步流传起来的。
特种纸源于1945年美国国立现金出纳机公司研制成功的无碳复写纸。
后来，其它特种纸不断地推出，拓开了人们的视野，改变了人们对纸的传统看法。
原料上也不再限于植物纤维，非植物纤维（如无机纤维、合成纤维）也得到了应用。
结构上，除了纤维交织层外，还能加工或者增加涂布层数。
燃料电池的端板:提供了一种构造成沿燃料电池的表面传递基本恒定的压力的燃料电池端板。
该燃料电池端板构造成，即使当燃料电池的表面不平行时，压力沿燃料电池的表面仍然基本恒定。
该燃料电池端板还构造成，当该燃料电池端板与燃料电池或燃料电池组的不平行表面接触时，该端板的表面保持基本平行。
该燃料电池端板还构造成用作用于将反应物和冷却剂分配到燃料电池组的分配歧管。
光敏插座：就是光控可调型插座, 可根据当地经纬度的不同、日出日落的早与晚、当天晴天或阴雨天的实际光照度、人眼视觉对照明灯光的需求情况，每天自动微调开关电灯或电器的时间，人性化、智能化地开关电灯或电器。
根据主管领导的指示或安装位置的朝向，可以无级调整开关电灯或电器的光控灵敏度，能最大限度的满足各方面的需要。
通过光照的情况反映电阻的电压变换，再利用运放等比较电路来反映其输入电压对输出（0
或1）电压的影响。
