聚苯硫醚(PPS)纤维29页PPT
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聚苯硫醚树脂特性交联或半交联型聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide,简称PPS)为浅褐色粉末,以加热变为深褐色;而直链型PPS则为白色颗粒,高结晶速度的为白色或浅黄色颗粒,受热后其颜色变深。
基本性能特点1.白色,结晶性,易流动的粉末。
2.强度度,抗蠕变性度,坚韧,质硬,无冷流变性,力学性能随温度升高而降低。
3.热稳定性极好,热变形温度260℃,熔点290℃,在400~500℃热空气和氮气中仍稳定,交联后可耐600℃高温,可在350℃以上长期使用。
4.耐磨,阻燃性优,有自熄性,对玻璃,陶瓷,金属的粘接性好。
5.电绝缘性能,高温,高湿的影响小,耐电弧性好。
6.成型收缩率小,尺寸稳定性好,熔体黏度小,易成型加工。
7.化学稳定性优异,耐稀酸,碱,在204℃以下耐任何溶剂/。
8.对炭黑,石墨,玻璃纤维,MoS2,PTFE等填料有特别好的润湿作用。
注射成型工艺工艺条件一,预干燥尽管PPS工程塑料的含水率较低,但为了提高注射产品的外观和制品的熔接强度,防止流延,对于线性PPS推荐采用鼓风干燥机在120~140℃条件下干燥3~5H,平盘中的材料高度最好不要超过5CM;对彩色的PPS工程塑料,为确保稳定的色彩,应在105℃以下,干燥3~5H,为保证制品外观,甚至干燥时间可以再长一些,对增强的交联型PPS,在鼓风烘箱中可在149~177℃条件下干燥2~3H,烘干时间延长,一般对材料性能影响不大,但最好烘干温度不能超过260℃。
采用真空烘箱和其他除湿式烘箱,温度和时间可适当降低和减少。
二,模温模温在很大的程度上影响模塑产品的特性。
考虑到模塑产品的外观,高温下的尺寸稳定性,耐热性及耐蠕变性能,模温一般不得低于120℃,至少要在130℃以上。
模温最好在120~160℃。
三,注射压力正常的注射压力保持在29~98MPa比较合适,高压注射能保证制件的密实件,特别是对薄壁复杂的制件,更应采用高压注射,而且高压可以提高材料的拉伸强度。
第29卷兵器材料科学与工程了等效弹性参数与胞元绕坐标系旋转角度的函数关系,考察了胞壁固体相的力学性能参数对宏观力学性能的影响。
数值计算结果表明:1)正方形孔洞材料是各向异性的,其等效弹性参数主要由结构的相对密度来确定,对基体材料的泊松比的变化并不敏感;2)在相对密度较小(<0.2)的情况下,Gibson公式和Kim公式与均匀化有限元结果吻合较好,当结构相对密度较大(>0.25)时,须考虑胞棱附近区域由应力集中引起的应力和应变分布的影响。
参考文献:[1]GibsonLJ,AshbyMF.CellularSolids:Structureandpro-perties[M].CambridgeUnivPress,1997:175-281.[2]HashinZ.Analysisofcompositematerials-asurvey[J].JAPPlMech,1983,50:481-501.[3]王飞,庄守兵,虞吉林.用均匀化理论分析蜂窝结构的等效弹性参数[J].力学学报,2002,34(6):914-923.[4]KimHS,AL-HassaniSTS.Amorphologicalelasticmodelofgeneralhexagonalcolumnarstructures[J].IntJMechanicalSciences,2001,43:1027-1060.[5]MatthewJ,Silvaetal.Theeffectsofnon-periodicmicrostruc-tureontheelasticpropertiesoftwo-dimensionalcellularsolids[J].IntJMechSci,1995,37:1161-1177.[6]SteinABerggren,etal.Somemethodsforcalculatingstiffnesspropertiesofperiodicstructures[J].ApplicationsofMathemat-ics,2003,48:97-110.[7]TorquatoS,etal.Effectivemechanicalandtransportpropertiesofcellularsolids[J].IntJMechSci,1998,40:71-82.[8]HassaniB,HintonE.AreviewofhomogenizationandtopologyoptimizationI-homogenizationtheoryformediawithperiodicstructure:II-analyticalandnumericalsolutionofhomogeniza-tionequations[J].ComputersandStructures,1998,69:707-738.[9]GrenestedtJL.Effectiveelasticbehaviorofsomemodelsfor‘perfect’cellularsolids[J].IntJSolidsStructures,1999,36:1471-1501.[10]吴林志,杜善义,石志飞.含夹杂复合材料宏观性能研究[J].力学进展,1995,25(3):410-423.[11]GuedesJM,KikuchiN.Preprocessingandpostprocessingformaterialsbasedonthehomogenizationmethodwithadap-tivefiniteelementmethod[J].ComputerMethodsinAppliedMechanicsandEngineering,1990,83:143-198.军工新材料———聚苯硫醚(PPS)介绍之一杨杰1,闫文学2(1.四川大学;2.四川得阳科技公司)高新材料是国防现代化的先导和重要的物质基础,是提高武器装备性能、增强国防实力的重要保障条件。
聚苯硫醚纤维聚苯硫醚纤维(Polyphenylene Sulfide Fibre)是一种新型特种塑料纤维。
国外商品名称赖顿(Ryton)。
由聚苯硫醚树脂(PPS)采用常规的熔融纺丝方法,然后在高温下进行后拉伸、卷曲和切断制得。
其短纤维性能:强度2.65~3.08厘牛/分特、伸长率25%~35%,熔点285℃,具有优异的热稳定性和阻燃性,氧指数值34~35,200℃时强度保持率为60%,断裂伸长无变化;耐化学性仅次于聚四氟乙烯(PTFE)纤维;有较好的纺织加工性能。
制品主要用于高温烟道气和特殊热介质的过滤,造纸工业的干燥带以及电缆包胶层和防火织物等,其织布可以制作高级消防服装。
性能与特点PPS纤维是一种线型、高分子质量、结晶性高聚物,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,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。
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,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,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。
聚苯硫醚中文名称:聚苯硫醚英文名称:Polyphenylene sulfide(PPS)CAS登录号:25212-74-2熔点:285~300℃密度:1.36g/cm3基本概况: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。
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具有优异的耐热性、阻燃性、绝缘性,其强度和硬度均较高,可用多种方法成型加工,可精密成型,是迄今为止性价比最高的特种工程塑料。
分子结构与性能:聚苯硫醚PPS是一种白色、结晶度高的聚合物,PPS的分子主链由苯环和硫原子交替排列,链规整性很强。
苯环提供刚性,硫醚键提供柔顺性。
分子主链刚柔兼备,所以PPS易于结晶,结晶度可达75 %。
PPS分子结构中含有高度稳定的化学键,使其对热降解和化学反应均具有很高的分子稳定性。
同时,该聚合物的分子结构也易于形成一个具有热稳定性的晶体点阵,因此,PPS是一种结晶熔点高达285℃的半晶状聚合物。
由于其分子结构所呈现的特点,PPS在燃烧中往往会形成炭质残渣,使材料具有与生俱来的阻燃性能。
尚未发现PPS在低于200℃左右的温度下溶于任何溶剂。
机械性能:纯PPS力学性能不高,尤其是抗冲击强度比较低,以玻璃纤维(GF)增强后,抗冲击强度由27J/m提高到76J/m,拉伸强度由80MPa提高到150MPa。
聚苯硫醚的弯曲模量可达3.8GPa,无机填料填充改性后可达到13GPa,且在载荷下的耐蠕变性好,耐磨性好,还具有一定的自润滑性能,可代替部分金属使用。
聚苯硫醚(PPS)的介绍以及加工特性加入时间:2006-5-21 来源:不详聚苯硫醚,全称为聚亚苯基硫醚,英文名称为Polyphenylene sulfide,简称PPS(以下称聚苯硫醚或称PPS)。
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,大量的硫醚键又提供柔顺性。
分子结构对称,易于结晶,无极性,电性能好,不吸水。
PPS是美国菲利普公司于1971年首先实现工业化生产的,其次为日本的东丽公司,其他一些生产厂家也主要集中在美国和日本,西欧各国现在均不生产PPS。
我国的天津合成材料研究所、广州化学试剂二厂、四川自贡化学试剂厂、河北工学院化工系及广州化工研究所等单位曾有少量生产,目前只有自贡和成都的厂家生产,到2000年,世界PPS的产量可达到5万t/ a。
PPS的最大需求为日本占33%,北美占32%,西欧占19%,亚太占16%。
PPS的突出性能有:良好的耐热性能,可在180~220℃温度范围内使用;耐腐蚀性接近聚四氟乙烯;电性能优异;机械性能优异;阻燃性能好。
PPS的不足之处有:价格太高,在耐高温塑料中属于低价位,但比通用工程塑料高许多;韧性差,性脆;中粘度不稳定。
纯PPS因性能脆而很少单独使用,应用的PPS多为其改性能品种。
具体有:40%玻璃纤维增强PPS(R-4),无机填充PPS(R-8),碳纤维增强PPS(G-6)等。
PPS的发展速度很快,预计它将成为第六大工程塑料。
聚苯硫醚的特性与应用一、特性(1)一般性能: PPS为一种外观白色、高结晶度、硬而脆的聚合物,纯PPS的相对密度为1. 3,但改性后会增大。
PPS有吸水率极小,一般只有0.03%左右。
PPS的阻燃性好,其氧指数高达44%以上;与其他塑料相比,它在塑料中属于高阻燃材料(纯PVC的氧指数为47%、PS F为30%、PA66为29%、MPPO为28%,PC为25%)。
(2)机械性能:纯PPS的机械性能不高,尤其冲击强度比较低。
性价比最高的特种工程塑料-聚苯硫醚(PPS)聚苯硫醚全称为聚苯基硫醚,是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂,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150℃;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。
1、聚苯硫醚(PPS)产业链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。
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因具有优异的耐化学腐蚀性、良好的热稳定性、优越的抗化学腐蚀性和优良的机械性能及电绝缘性能,被广泛应用于特种功能的过滤材料、环保、汽车工业、电子工业、石化化工等行业。
目前在高温过滤领域,PPS纤维已成为燃煤电厂烟道气除尘和城市垃圾焚烧厂尾气过滤及除尘升级的首选滤材。
图表:PPS上下游产业链资料来源:中研普华产业研究院2、PPS消费需求分析全球PPS需求将随着环保、汽车和电子工业的发展而继续稳步增长,据艾邦高分子统计,2011年-2017年,全球聚苯硫醚需求量以年均10.26%的增速增长,2017年PPS全球需求约为11.5万吨。
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。