玻纤增强聚苯硫醚粒料(PPS-hGR50)
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PPS塑料它是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料,其突出的特点是耐高温,耐腐蚀和优越的机械性能。
简介PPS塑料(聚苯硫醚)英文名称:Phenylenesulfide比重:1.36克/立方厘米成型收缩率:0.7%成型温度:300-330℃。
它是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料,其突出的特点是耐高温,耐腐蚀和优越的机械性能。
PPS是含硫芳香族聚合物,线型PPS在350℃以上交联后成热固性塑料,支链型结构PPS为热塑性塑料。
PPS是美国菲利普斯公司于1971年首先实现工业化生产的,专利到期后,日本的企业也开始研发和生产。
日企比较典型的有日本的东丽公司,现阶段日本的产量已大于美国的产量。
其他一些生产厂家也主要集中在美国、日本和欧洲。
全球五大PPS生产商为菲利普斯、东丽、泰科纳、宝理和大日本油墨。
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小试,但均无法稳定连续生产。
目前国内PPS的销售商有上海联模化工等,到2000年,世界PPS的产量可达到5万吨/年。
PPS的最大需求为日本占33%,北美占32%,西欧占19%,亚太占16%。
介绍pps为一种白色粉末,平均分子量为0.4-0.5万,密度为1.3-1.8克每立方厘米,pps有十分优异的热性能。
添加玻璃纤维增强后的热性能指标更高,在232摄氏度经5000h的热老化后,如玻璃纤维、碳纤维、填料等来增强其力学性能,改性后的pps能在长期工作负荷和热负荷的作用下保持高的力学性能和尺寸稳定性,因而可应用于温度高的受力环境中。
pps的介电常数很小,介电损耗相当低,表面电阻率和体积电阻率对频率、温度、湿度的变化不敏感,是优良的电绝缘材料,它的耐电弧时间也较长,pps的化学稳定性相当好,除了受强氧化酸,如浓硫酸、浓硝酸和王水的侵蚀外,它不受绝大多数酸碱盐的侵蚀,具有接近于PTFE的化学稳定性。
在低于175摄氏度时不溶于任何已知的有机溶剂,pps与一般有机溶剂接触时不会出现塑件开裂现象。
聚苯硫醚与玻璃纤维复合材料的制备及其性能研究论述发布时间:2022-10-09T03:58:36.300Z 来源:《科学与技术》2022年11期作者:宋小华徐先锋陈继楠[导读] 聚苯硫醚(简称PPS)是现代特种塑料之一宋小华徐先锋陈继楠新疆中泰新鑫化工科技股份有限公司新疆乌鲁木齐 830009摘要:聚苯硫醚(简称PPS)是现代特种塑料之一。
其纯树脂拉伸强度约80MPa,弯曲强度约120MPa[1]。
目前其性能处于特种工程塑料中档水准,基体树脂通过切粒挤塑后表面较粗糙。
本论文通过共混添加40%提前用硅烷偶联剂KH560处理过的玻璃纤维,经双螺杆挤出机共混挤出后,其拉伸强度超过150MPa,弯曲强度超过220MPa,强度提升近乎2倍。
且其注塑后样条表面光滑,纤维与树脂基体结合理想,其性能可以和部分金属媲美。
关键词:聚苯硫醚;共混改性;性能1.前言聚苯硫醚(又称为PPS)是特种工程塑料的一大品种,也是性价比最高的特种工程塑料。
在工程塑料系列中,PPS的产量排在聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、尼龙和聚苯醚之后,成为了名副其实的第六大工程塑料[1]。
PPS的结构单元是由苯环在对位上与硫原子相联而构成的线型刚性结构。
PPS的结构为苯环和硫醚键交替连接,分子链具有较大的刚性和规整性,因此为结晶型聚合物,结晶度最高可达80%。
正是由于其特殊的分子结构和聚集态结构,赋予了PPS特殊的优异性能如优异的热性能:其熔点约285℃,玻璃化转变温度约90℃;在氮气环境中,PPS热分解温度约470℃,而在空气下,在480℃以下加热没有明显的失重。
研究发现,加偶联剂与玻璃纤维复合增强以后,PPS的热变形温度可以达到260℃,长期使用温度最高可达240℃,其阻燃等级为UL-94V-0级;同时还具有优异的耐腐蚀性能,其耐化学腐蚀性仅次于四氟乙烯(PTFE),能抵抗除了氧化性强酸(如浓硝酸能够使PPS的性能劣化)以外的酸、碱、烃及卤代物、醇、酯、酮等化学药品的腐蚀,在200℃下几乎不溶于任何溶剂(仅在高温下溶于氯化萘和氯代联苯等极少数有机溶剂)[2],与其他工程塑料相比,PPS还具有优异的绝缘性,是特种工程树脂中介电损耗因子较低的树脂品种,其介电常数(3.0~4.0)随温度及频率的变化非常小[4]。
PPS(聚苯硫醚)英文名称: Polyphenylene sulfide,简称PPS.中文名称: 聚苯硫醚,是一种新型高性能热塑性树脂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。
特点: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。
比重:1.36 克/立方厘米成型收缩率:0.7%成型温度:300-330℃PPS 塑料的物料性能1、电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,白色硬而脆,跌落于地上有金属响声,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好。
有优良的阻燃性,为不燃塑料。
2、强度一般,刚性很好,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂.长期使用温度可达260 度,在400 度的空气或氮气中保持稳定。
通过加玻璃纤维或其它增强材料改性后,可以使冲击强度大为提高,耐热性和其它机械性能也有所提高,密度增加到1.6-1.9,成型收缩率较小到0.15-0.25%适于制作耐热件.绝缘件及化学仪器.光学仪器等零件.PPS 塑料的成型性能1.无定形料,吸湿小,但宜干燥后成型。
2.流动性介于ABS 和PC 之间,凝固快,收缩小,易分解,选用较高的注射压力和注射速度。
聚苯硫醚PPS:材料介绍及用途聚苯硫醚是一种半结晶材料,具有极好的耐高温、耐化学品、流动性、尺寸稳定性和电性能的综合性能。
这种材料可以填充增强纤维和填料以用于注塑。
化学和性能聚苯硫醚(PPS)从1,4二氯苯和硫化钠在极性溶剂中制得。
在开始的工艺步骤之后,这种材料在高温下进行空气熟化,得到部分枝化的高粘度材料,共性质适合进行热塑塑料加工。
各个公司已有办法免除这个熟化期,并使材料具有普通线性PPS结构。
现在市场上有两种形式的PPS:一种的特点是具有部分枝化结构;另一种相对来说更具有线性的PPS结构。
后一种产品具有更好的机械强度和更高的熔体稳定性。
由于PPS熔融粘度低,因而可以负载高达70%的各种填料和增强剂。
不同的填料用量改变材料的强度、电性能、表面性能和尺寸稳定性,以及混合料的成本。
热熔化温度在545°F左右的PPS,能短期内经受住500°F的考验。
在1.82MPa的负荷下,PPS的热变形温度一般高于500T,其上限温度还取决于所受的应力。
由于 PPS的化学结构中有70%的芳香族化合物和 30%的硫,因此天生具有阻燃性。
材料回收利用时,其阻燃性能不会受到影响。
维持PPS样品持续燃烧所需的最低氧气浓度在 40%以上,而正常情况下,大气中仅含有约22%的氧气,不足以维持 PPS燃烧。
用PPS材料制成的部件可以耐受腐蚀性的化学环境:在低于400°F时,已知的溶剂都不能溶解它。
然而,PPS不能长期用于氧化性的酸中,如热硝酸。
此外,PPS不吸收水分,这一点与尼龙、聚醚酸亚胺和聚酯不同.要使PPS具有较高的热尺寸稳定性,必须精确控制模具的温度。
测得模具温度在275—325T之间,材料才能结晶。
低于这个范围,部件可能是,也可能不是结晶态的。
如果部件不是完全结晶态的,把它放在比原模具温度高的温度下使用,部件将开始结应用由于元件趋向小型化,这就要求连接件材料能流动较长的距离,填充更薄的截面。
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。
玻璃纤维增强聚苯硫醚的性能及加工应用
岑君石
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】1982(0)2
【摘要】聚苯硫醚(PPS)是由苯撑硫单元结构组成的线型结晶性聚合物,结构式为。
具有较高的热稳定性、良好的化学稳定性、电性能和耐热性能。
但由于纯的PPS
韧性较差,制件的抗冲击强度低,然而通过玻璃纤维或其他增强材料改性后,可全面改进其机械物理性能,是一种新近发展起来的
【总页数】6页(P3-8)
【作者】岑君石
【作者单位】广州市化工研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TQ32
【相关文献】
1.一种玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料 [J],
2.玻璃纤维增强聚苯硫醚/聚苯醚复合材料及其制备方法 [J],
3.玻璃纤维增强聚苯硫醚夹芯复合结构力学性能 [J], 汤溢融;周晓东
4.短切玻璃纤维增强聚苯硫醚的性能研究 [J], 张翀;李方舟;尹立;杨威;刘随军
5.首个通过NSF认证的矿物和玻璃纤维增强聚苯硫醚 [J],
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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。
聚苯硫醚概况1.1 聚苯硫醚概况化学名称:聚苯硫醚;聚亚苯基硫醚;别名:聚硫醚,聚苯撑硫;英文名称:Polyphenylene Sulfide;简称:PPS(以下称聚苯硫醚或称PPS);结构式:图1.1 聚苯硫醚结构式聚苯硫醚是一种性能优异的特种工程塑料,同时又是一种新型高性能结晶性热塑性树脂。
聚苯硫醚是一种高结晶性聚合物,在美国称之为高性能塑料(Highperformance Plastics),日本则称之为超级工程塑料(Super Eng plastics)。
由于聚苯硫醚的优异性能和广泛用途,预计将成为特种工程塑料的第一大品种,目前在通用工程塑料中产量排行第六位。
聚苯硫醚具有优良的耐高温、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、军工、汽车、计算机、电子电器、家电、电力、机械、化工、轻工、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,中国聚苯硫醚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。
1.2 聚苯硫醚性能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1.34 g/cm3,经热处理后则可达1.38 g/cm3。
聚苯硫醚是结晶型(结晶度55%~65%)的高刚性白色粉末聚合物,聚苯硫醚树脂是一种兼具热固性树脂特性的白色或微黄色高结晶度聚合物,相对密度为1.36g/cm2,结晶熔点287℃。
玻纤增强聚苯硫醚粒料(PPS-hGR50)
产品特性
本品是我公司生产的玻璃纤维增强聚苯硫醚系列产品之一,它是在我公司生产的聚苯硫醚树
脂的基础上,通过双螺杆挤出机加入玻璃纤维,混炼造粒而成的。
本品力学性能优良,具高
刚性、高抗蠕变性,耐高温,阻燃、耐化学腐蚀、电绝缘性能优、耐电弧性好等特点,更具
有加工性能好,吸水率低、成型收缩率小、尺寸稳定性好、耐辐射等性能。
产品用途
由于本品的突出特性,被广泛地用于在航天航空、化工、电子电器、机械、汽车铁路等行业中,制作高强度、耐高温、绝缘的各种高性能要求的航空业用器件;制作防腐器件、耐腐蚀阀门、
绝缘器件等;制作精密电器接插件、高刚性高强度外壳、耐高温接触器等;制作使用环境苛刻
的电机零件、端子;制作耐高温、尺寸精密要求的汽化器、分配器、点火器、滑块、制动系统
电磁阀、齿轮、热敏电偶、活塞环。
产品性能
项目单位PPS-hGR50 测试标准密度g/cm3 1.68 GB/T1033-1986 成型收缩率mm/mm 0.0025 GB/T15585-1995
压缩强度MPa 135 GB/T1041-1992
洛氏硬度HR 111 GB/T9342-1988
拉伸强度MPa 176 GB/T1040-1992 断裂伸长率% 1.90 GB/T1040-1992
弯曲模量MPa 1.63×104 GB/T1042-1992 弯曲强度MPa 284.7 GB/T1042-1992
悬臂梁缺口冲击强度KJ/m2 13 GB/T1843-1996
体积电阻率×1014Ω.m 3.4 GB/T1410-1989
表面电阻率×1015Ω 2.2 GB/T1410-1989
介电常数1MHz 4 GB/T1409-1988
电气强度KV/mm 19.1 GB/T1408.1-1999
熔点℃ 282 GB/T4608-1984
GB/T1634-1979(1989)热变形温度(1.80MPa) ℃ 267
燃烧性(垂直法)级FV-0 GB/T2408-1996
使用方法
本品适用于注塑成型,由于聚苯硫醚是结晶型聚合物,在加工过程中应考虑到其产品的转角和壁厚变化的应力集中问题,故成型工艺较讲究,本品注塑成型工艺参考如下:
1、物料干燥工艺(根据料受潮的情况确定)
温度:110~140℃
时间:4~8hr
注:如成型产品中有金属嵌件,必须先预热嵌件:
金属嵌件预热温度:130~140℃
金属嵌件预热时间:恒温1hr
2、注塑工艺
模具温度:130~140℃
料筒温度:前段:220~260℃
中段:290~310℃
后段:300~320℃
喷嘴:290~300℃
注塑压力:60~80MPa
注塑速度:中速
注塑时间:根据制件的大小确定,以制件充满模具且表面基本冷却定型为佳。
3、后处理工艺:以制件大小确定
处理温度:160~180℃
处理时间:6~24hr
包装、运输、储存
本品由内衬塑料薄膜的纸袋包装,25公斤/袋,按非危险品运输。
本品应存放在干净、通风、防潮的仓库。