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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%。
聚苯硫醚用途
聚苯硫醚是一种重要的高分子材料，具有优良的耐热、耐化学腐蚀、耐磨损等性质，因此被广泛应用于化工、电子、航空航天等领域。
聚苯硫醚在化工领域中应用广泛。
由于其耐化学腐蚀的特性，聚苯硫醚常被用于制备化学反应器、储罐等容器。
同时，聚苯硫醚还能够耐受极端的高温和高压，因此也被广泛应用于石油化工、煤化工等领域中的高温高压设备。
在电子领域中，聚苯硫醚也有着广泛的应用。
聚苯硫醚不仅具有优异的绝缘性能，而且还能够耐受较高的温度，因此被广泛应用于电子元器件的制造中。
例如，聚苯硫醚可以用于制造印刷电路板、绝缘子等电子元件。
除此之外，在航空航天领域中，聚苯硫醚也有着重要的应用。
由于其优异的耐高温性能，聚苯硫醚被广泛应用于航空航天器的制造中。
例如，聚苯硫醚可以用于制造航空发动机的叶片、高温密封件等部件。
聚苯硫醚还可以用于制备高性能材料。
例如，聚苯硫醚可以与玻璃纤维、碳纤维等进行复合，制备出具有优异性能的复合材料。
这些复合材料可以用于制造汽车、船舶、飞机等高性能结构材料。
聚苯硫醚作为一种优异的高分子材料，具有广泛的应用前景。
随着
科技的不断发展，聚苯硫醚的应用领域还将不断拓展，为人类社会的发展做出更加重要的贡献。
聚苯硫醚防腐涂层的制备与性能研究聚苯硫醚（Polyphenylene sulfide, PPS）是一种高性能工程塑料，具有优异的耐热、耐腐蚀性能，广泛应用于电子、汽车等领域。
在一些特殊应用环境中，为了进一步提高PPS的耐腐蚀性能，可以利用聚苯硫醚防腐涂层来保护基材。
本文将介绍聚苯硫醚防腐涂层的制备方法和性能研究。
聚苯硫醚防腐涂层的制备方法主要有化学电镀法、浸渍法和喷涂法等。
其中，化学电镀法是最常用的一种方法。
首先，在基材表面形成一层铜化学沉积层，然后通过浸烧将聚苯硫醚沉积在铜层上。
这种方法能够制备出均匀、致密的涂层，并且具有较高的结合力。
聚苯硫醚防腐涂层的性能主要包括耐腐蚀性能、耐热性能和机械性能等。
耐腐蚀性能是评价聚苯硫醚防腐涂层性能的重要指标。
一般采用盐雾试验、浸泡试验和电化学测试等方法来评价聚苯硫醚防腐涂层的耐腐蚀性能。
实验结果表明，聚苯硫醚防腐涂层具有优异的耐酸碱、耐盐蚀和耐溶剂的性能。
聚苯硫醚防腐涂层的耐热性能也是其重要的性能之一、研究发现，聚苯硫醚防腐涂层可以在高温环境下保持良好的耐腐蚀性能。
此外，聚苯硫醚防腐涂层还具有较好的耐磨性、耐疲劳性和耐冲击性能，能够有效保护基材免受机械性能的损害。
此外，研究人员还对聚苯硫醚防腐涂层的微观结构和表面形貌进行了研究。
利用扫描电镜和红外光谱等技术，观察了聚苯硫醚防腐涂层的形貌和结构。
结果表明，聚苯硫醚防腐涂层具有致密的结构和均匀的表面形貌。
综上所述，聚苯硫醚防腐涂层具有优异的耐腐蚀性能、耐热性能和机械性能等。
该涂层通过化学电镀法、浸渍法和喷涂法等方法制备，可以保护基材免受腐蚀和高温环境的损害。
聚苯硫醚防腐涂层的制备方法和性能研究为进一步提高聚苯硫醚在特殊工况下的应用提供了有益的参考。
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。
聚苯硫醚的结构、性能和应用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，广泛地应用在航空航天、军事领域、电子电器.、石油化工、机械、仪表仪器、家用电器、食品医药、汽车灯具、接插件、传感器、纺织机械配件、防腐设备等。
聚苯硫醚的化学结构简单而又巧妙每一个芳香环和一个对应的硫原子交互变化，两个以单键隔开的相邻双键之问，发生兀电子的部分交叠，使能量进一步降低，从而形成稳定的共轭结构。
共轭的兀电子云具有较强的非局域和极化特性，从而使它在电、磁、光等方面成为一种重要的材料。
PPS结晶度的测定方面,X光衍射法测得的PPS原粉的结晶度约为75%,熔融比焓法测定PPS的结晶度达70.8%(100%PPs结晶熔融热焓为80.45 J/mol),复合材料级PPS树脂结晶速度快,而且在挤拉工艺过程中即可达到40%～50%的结晶。
PPS结晶结构如下：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%），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%。
2、聚苯硫醚的基本特性PPS是一种由苯环和硫原子交替排列构成的线型高分子半结晶化合物。
苯环的刚性结构由柔性的硫醚键连接起来,赋予了其优良的耐热性、阻燃性、耐化学药品性以及与无机填料的良好亲合性,此外还具备较佳的流动性。
基本性能见表1:表1 PPS的基本性能项目断裂强度( cN/ dt ex) 断裂伸长( %)抗张模量( cN/ dt ex)密度( g/ cm3)熔点( ℃ )PPS 3. 8～4. 6 25～40 400～485 1. 34 285项目回潮率( %) 极限氧指数( %)介电常数介电强度( kW/ m m)PPS 0. 2～0. 3 38 3. 9～5. 1 13～17（1）优良的耐热稳定性PPS在260℃以上开始表现变形,在空气中于降解温度为700℃，经美国U L 认证可在200—240℃下连续使用，在高荷重下热变形温度高达2 6 0℃以上，同时具有极佳的焊锡耐热性。
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。
聚苯硫醚防腐涂层的制备与性能研究聚苯硫醚防腐涂层的制备与性能研究摘要：随着人们对金属材料的需求不断增加，金属材料的防腐保护问题也日益凸显。
聚苯硫醚是一种具有优异耐蚀性能的聚合物材料，因此将其制备成防腐涂层用于金属表面保护具有重要意义。
本文研究了聚苯硫醚防腐涂层的制备工艺和性能，并对其在金属防腐方面的应用进行了讨论。
1. 引言金属材料由于其良好的物理性能被广泛应用于各个领域，但长期暴露在大气中容易受到腐蚀损害，降低了材料的使用寿命。
因此，开发一种有效的防腐涂层变得至关重要。
聚苯硫醚具有优异的耐腐蚀性能，是一种很好的防腐涂层材料候选。
2. 聚苯硫醚防腐涂层的制备方法2.1 材料准备聚苯硫醚防腐涂层的制备需要聚苯硫醚作为主要原料，同时还需要添加一些辅助材料，如溶剂、稀释剂和固化剂。
2.2 制备工艺首先，将聚苯硫醚颗粒和辅助材料按照一定的配方比例混合均匀。
然后将混合物溶解于适当的溶剂中，形成均匀的涂料溶液。
最后，将涂料溶液涂覆在金属材料表面，并进行固化处理。
3. 聚苯硫醚防腐涂层的性能测试3.1 耐腐蚀性能测试通过将聚苯硫醚防腐涂层涂覆在金属样品上，并将样品置于含有盐雾、酸碱等腐蚀介质中进行腐蚀测试，评估其耐腐蚀性能。
3.2 附着力测试采用拉力试验等方法测试聚苯硫醚防腐涂层与金属基材之间的附着力。
3.3 硬度测试使用硬度计对聚苯硫醚防腐涂层的硬度进行测试，评估其耐磨性能。
4. 聚苯硫醚防腐涂层的应用4.1 钢结构防腐聚苯硫醚防腐涂层具有良好的耐腐蚀性能和附着力，可用于钢结构的防腐保护，延长其使用寿命。
4.2 食品包装聚苯硫醚防腐涂层因其低毒性、耐腐蚀性能，可用于食品包装材料，保障食品安全。
4.3 医疗器械聚苯硫醚防腐涂层可用于医疗器械表面的抗菌防腐，提高器械使用寿命和卫生安全性。
5. 结论通过对聚苯硫醚防腐涂层的制备工艺和性能的研究，发现其具有良好的耐腐蚀性能、附着力和硬度。
聚苯硫醚防腐涂层在金属防腐领域具有广泛的应用前景，能有效延长金属材料的使用寿命，提高材料的经济效益和环境友好性。
聚苯硫醚树脂浸渍炭材料耐甲醇的研究近年来，随着石油、汽油等化石能源的消耗，可再生能源的研发越来越受到重视。
其中最受欢迎的可再生能源之一就是生物柴油，它是由甲醇通过脱氧或改性后生成的燃料。
由于甲醇的易腐蚀性，其储存和使用对容器及设备的耐腐蚀性要求极高。
因此，在储存和使用甲醇时，选择一种耐甲醇的材料特别重要。
炭材料是一种被广泛应用的耐腐蚀材料，它具有良好的电导性、热稳定性、绝缘性和耐腐蚀性等优炭。
例如，在一定温度和气压下，炭材料可以耐受酸、碱、盐类等腐蚀剂的侵蚀。
但是，炭材料有一个明显的缺点就是它的体积稳定性差，容易受潮变形。
为了改善炭材料的性能，研究者们开发了聚苯硫醚树脂浸渍炭材料。
聚苯硫醚树脂，简称PPS，具有优异的耐高温、耐腐蚀及耐多种有机溶剂等特性，是目前最为流行的高性能树脂之一。
其结构稳定，具有良好的抗静电和防护性能，以及可靠的抗老化性能。
在国内外，PPS树脂已经被广泛应用于自动化制造、石油化学、化学工业等领域。
聚苯硫醚树脂浸渍炭材料是利用聚苯硫醚树脂将炭材料进行渗透的一种新型材料，可有效改善炭材料的密度、平整度和抗压强度，从而增强其耐甲醇能力。
改性后的炭材料具有更好的电性能，能够更持久有效地承受甲醇的腐蚀。
为了验证聚苯硫醚树脂浸渍炭材料的耐甲醇性能，以煤粉为原料，经碳化后制备炭颗粒，然后将其浸渍在聚苯硫醚树脂溶液中，形成聚苯硫醚树脂浸渍炭材料。
为了测试其耐甲醇性能，使用甲醇作为测试溶液，分别在30℃、60℃、90℃三个温度进行测试，每个温度下放置1小时，每30分钟进行电阻率测试。
测试结果表明，聚苯硫醚树脂浸渍炭材料具有良好的耐甲醇性能，尤其在较高温度下，材料的电阻率有所提高，表明其耐甲醇性能可以更好地保持。
综上所述，聚苯硫醚树脂浸渍炭材料是一种新型耐甲醇材料。
聚苯硫醚树脂的强附着力和透气性优势使其具有很好的耐甲醇性能，其电性能也可以更持久有效的承受甲醇的腐蚀。
因此，聚苯硫醚树脂浸渍炭材料可以作为储存和使用甲醇的安全容器，为储存和使用甲醇提供更安全、更可靠的选择。
河北化工1998年第2期46聚苯硫醚在化工设备防腐上的应用研究(河北工业大学天津市300130)曹凤坤1前言合成树脂用于化工设备防腐已形成一个重要领域,聚苯硫醚树脂(PPS)是这一应用领域中卓越的合成树脂之一。
其应用形式主要有两种:防腐涂层及注射成型制品。
本文结合国内外情况,对聚苯硫醚涂层材料的制备及其在化工设备防腐方面的应用作一介绍。
2聚苯硫醚涂层的组成及配制2.1涂层组成聚苯硫醚涂料是以PPS树脂为主要成分,通常还需加入填充剂、分散剂、表面活性剂等以改进性能并降低成本。
涂料用的PPS树脂,最重要的指标是粘度。
悬浮液喷涂要求PPS树脂的低切变粘度为250~400P。
2.1.1填充剂填充剂是PPS涂料必不可少的成分。
填充剂可改进涂层外观,提高耐热性,因调节了涂层和金属表面热膨胀系数的差别,可增强附着力,减少龟裂,而且还可降低成本。
最常用的填充剂为二氧化钛,它可使涂层表面光滑,减少针孔,而且可提高附着力。
加入钴和钼的硫化物或氧化物,也可以提高PPS对金属的粘结性,其用量约为固体物料总量的5%~30%。
以石墨为填充剂的PPS涂层,耐腐蚀性及传热性皆优。
2.1.2交联剂在PPS树脂中加入适量的交联剂,在喷涂前预先进行部分交联,可降低PPS树脂熔体流动性,因而使树脂处理温度下降,并可缩短处理时间,简化喷涂工艺。
2.1.3分散剂悬浮液喷涂必须采用分散剂以配制树脂的悬浮液。
以工业酒精作为分散剂,效果良好,价格较低,获得广泛应用。
国外已研究用水作为分散剂,为了提高分散效果,改进表面润湿性,获得稳定的悬浮体系,往往使用各种表面活性剂来润湿底材和涂料组份。
目前在美国最常用的一种非离子型表面活性剂是Fr itonx-100 (学名为特辛基氧基聚乙氧基乙醇),用量为分散剂量的0.5%~2%。
表面活性剂还可以用Antar ox BL240(脂肪族聚醚)、Fer g ito l-N P-35(壬基苯基聚乙醇醚)和Fer g itol T M N(三甲基壬基聚乙二醇醚)及多羟乙基化的植物油类非离子型表面活性剂(如多羟乙基化蓖麻油)等。
2.2配制工艺配制PPS涂料的工艺较简单。
小规模生产时,可使用胶体磨作为各组分混合及粉碎的设备。
通常的操作过程是,首先按配方的规定比例,分别称取各种物料(PPS树脂、填充剂、分散剂等),然后同时加入胶体磨内,研磨5~6m in 后,放出物料,然后再继续研磨5~6m in使混合料粒度低于120目,将制备的悬浮液放出后装入摘要叙述了聚苯硫醚用作涂料时,涂层的组成、配制及涂层的性能,用实例说明了聚苯硫醚涂层用于化工设备防腐效果良好。
关键词聚苯硫醚涂层防腐47玻璃瓶内密封,存放好以备用。
3聚苯硫醚喷涂工艺首先需对被涂覆工件加以适当处理,以保证喷涂质量。
根据工件情况可进行如下操作:(1)用350e 以上高温烘烤金属工件,可使粘附的油脂碳化。
(2)用工业酒精刷洗碳钢、铸铁或铝件的表面,保证无油污、浮锈及尘土。
(3)用喷砂或酸洗的方法去除碳钢或铸铁件上的毛刺和铁锈。
聚苯硫醚喷涂的方式很多,国内外研究报导的有悬浮液喷涂、粉末热喷涂、沸腾床喷涂及静电喷涂等。
我们实验的两种工艺为(1)悬浮液喷涂和热喷涂相结合,熔融淬火后处理工艺(工艺一)。
(2)悬浮液喷涂和热喷涂相结合,分步高温后处理工艺(工艺二)。
3.1工艺一3.1.1工艺过程(1)配制PPS 悬浮液,配方按重量比为:80%~95%PPS树脂固体料20%20%~5%填充剂(如T iO 2)(2)配制PPS 干粉热喷涂料,配方按重量比为:PPS 树脂原粉80%~95%填充剂(如T iO 2)20%~5%(3)将处理完毕的合格工件,于室温下进行悬浮液喷涂。
即将配好的悬浮液装入1号喷花枪的料缸内,枪的尾部与净化气源连接,进行喷涂。
枪口与工件距离约20cm ,每次喷涂的厚度宜为0.5m m 左右。
然后于室温下,使酒精挥发,再塑化(热处理),将工件送入高温箱内,于320e 空气气氛中塑化。
一般在温度达到320e 后,塑化20m in,喷涂后的塑化温度不宜超过340e 。
悬浮液喷涂一般重复2~3次即可进行热喷涂。
(4)热喷涂将配好的固体料,装入料筒内,用净化的压缩空气吹起,经过喷枪,喷在上述已喷好底层的热工件上,直到喷上去的固体料不再熔化为止。
热喷涂时将工件放在一个防液体料80%(工业酒精)曹凤坤:聚苯硫醚在化工设备防腐上的应用研究尘罩内,喷好的工件应迅速放进烘箱内,在320~340e 范围内塑化约20m in,再拿出来进行热喷涂。
一般重复5~6次,工件涂复的总厚度达0.3~0.5m m 。
(5)最后一次喷涂完毕,再塑化30m in,取出后迅速置于室温水中骤冷,以获得机械性能良好的涂层。
3.1.2影响因素(1)塑化温度和时间聚苯硫醚涂层在空气气氛中的塑化过程,也就是树脂发生氧化交联的过程。
随着温度的升高,塑化的时间延长,交联程度逐渐加深,树脂的结晶度逐渐下降。
实践证明,低于320e 进行塑化,由于氧化交联程度低,树脂仍保持相当高的结晶度,涂层发脆。
如果在360e 长时间进行塑化,涂层虽然柔韧但粘结力下降。
(2)冷却速度如果PPS 树脂在320e 恒温1h,并在烘箱中自然冷却,则它的结晶度仍保持在50%~60%范围内,这样得到的涂层必然发脆,延伸率低,耐挠曲性差。
如果将320e 的热树脂进行淬火,则处于熔融状态的树脂迅速凝固,成为非晶态的物料,而有一部分则形成微晶结构。
这样得到的涂料柔韧性好,经得起挠曲,机械强度也高。
(3)喷涂次数和涂层厚度由于塑化过程中,树脂的氧化交联是从表面开始,逐步向内层扩展,因此,为了保证这个氧化交联过程能均匀地、逐层地进行,必须采取多次少量喷涂,逐层塑化,层迭交联的喷涂工艺,每次涂复的厚度为0.03~0.05mm ,可使涂层内外均匀,机械性能良好,使用寿命长。
目前,我们采用悬浮液喷涂2~3次,热喷3~4次,即可得到厚度为0.5m m 左右的均匀涂层。
(4)环境喷涂现场要求尽量减少粉尘、没有油烟等有机杂质,否则粘附在涂层表面,容易产生碳化点或鼓泡,使涂层遭到破坏。
因此,配料和喷涂时,必须严格要求室内卫生。
3.2工艺二(1)配制PPS 悬浮液,配方按重量比为:河北化工1998年第2期48固体料20%C o2O310%或0%P PS90%或95%石墨0%或5%液体料80%(工业酒精)(2)配制PPS干粉喷涂料,配方与上述固体料同。
(3)进行悬浮液喷涂及热喷涂,其操作工艺基本上与上述方法相同,但在底层喷涂后的塑化温度为290e,这样底层树脂塑化温度低,其交联程度低,树脂对工件的粘附力较好。
(4)后处理不用淬火,而用370e高温长时间处理(2h)。
这是利用PPS在空气中高温长时间热处理,大分子和空气中氧化交联程度较深,使其结晶度降低,而增加涂层的韧性。
采用上述两种工艺,都可以获得表面光泽、外观良好、附着力强的PPS涂层。
但工艺一的涂层长期使用温度须在120e以下,而工艺二可在150e下使用,剥离强度也比前者高1倍以上。
工艺一对树脂粘度要求不很严格则是一个优点。
4聚苯硫醚涂层的性能作为化工设备防腐涂层的合成树脂种类很多,通常认为氟树脂耐腐蚀性及耐热性最好,然而PPS涂层不仅在耐腐蚀性、耐热性方面可以与氟树脂媲美,而且在与基材粘结性、涂膜防渗性、硬度、无毒性以及操作安全方面均优于氟树脂。
PPS涂层的不粘性虽不如氟树脂,不过通过与氟树脂共混改性,也可以制得不粘性树脂。
我们曾较系统地试验过PPS涂层的耐化学药品的耐腐蚀性能。
试验结果表明,PPS涂层可耐绝大多数酸、碱、盐及有机溶剂的侵蚀,即使在它们的沸腾温度下亦很少变化。
象甲酸、醋酸等有机酸对许多金属材料都有强烈的腐蚀性,而PPS对这些有机酸有很高的抗腐蚀能力。
5聚苯硫醚涂层在化工设备防腐上的应用实例5.1PPS涂层罐体据报导日本已制成PPS与聚四氟乙烯共混涂料并用于大型(400l)高粘度反应体系的反应釜上,这种涂料既具有氟材料的不粘性,又具有对基材良好的粘附性及耐腐蚀性,因而使用寿命达到氟涂层的几倍。
我国用PPS喷涂的反应釜及各种罐体的单位有北京化工厂、北京农药二厂、沈阳东北制药总厂和青岛染料厂等。
在实际应用中均取得良好的效果,显著优于不锈钢、搪瓷设备,大大延长了设备使用寿命。
5.2聚苯硫醚喷涂阀门PPS喷涂的各种阀门在国内外均已专业化生产,其应用范围极广,成本大大低于不锈钢阀门。
天津调节阀门厂从1974年开始成批生产PPS气动防腐调节阀,在北京、上海、天津等地的工厂使用,用于氢氧化钠、盐酸、醋酸、醋酐、三氯氧磷、硫氢酸钠和氯化石油等介质中,使用温度从室温到120e情况下,使用一年以上均良好无损。
5.3其它聚苯硫醚喷涂管道是一个新的应用领域,其困难在于喷涂操作不易进行。
我们自1979年开始试验管道喷涂,成品试用于石油工业,经受了高温、碱介质的腐蚀以及拉、弯、扭、压、剪等综合力的作用。
据调查,这些喷涂管道均可以使用两年或更长时间。
许多化工仪表厂开始了PPS防腐的研究,如开封仪表厂试制的LD-150型电磁流量计的导管,使用PPS涂料,与聚四氟乙烯衬里对比,具有美观、质量好、成本低、可于负压下使用的优点。
近几年来,我们对北京第二光学仪器厂、北京地质仪器厂生产的原子吸收分光光度计的配件用PPS进行了防腐喷涂,经长期使用,认为其绝缘性、耐温性及防腐性良好。
参考文献1化工腐蚀与防护(P PS)专辑,1987,(4):432李宗全,等.高分子学报,1991,(4):4683李晓常,等.华东化工学院学报,1987,(5):5864杨晨,曾汉民.高分子材料科学与工程,1990,(3):215线型聚苯硫醚热处理前后的红外光谱.河北工学院学报, 1975,(2)(收稿日期1997-11-13)。
