聚苯硫醚的结构.

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％、PSF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。

以玻璃纤维增强后会大幅度提高冲击强度，由27J/m增大到76J/m，增大3倍；拉伸强度由6Mpa增大到137Mpa，增大1倍。

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℃。

聚苯硫醚（PPS），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）。

聚苯硫醚的分子结构比较简单，分子主链由苯环和硫原子交替排列，大量的苯环赋予聚苯硫醚以刚性，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的突出性能有：良好的耐热性能，可在200-240℃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；制品的尺寸稳定性好，可用多种加工成型方法加工，并可精密成型。

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：玻璃纤维增强PPS，玻矿纤维增强PPS，碳纤维增强PPS等。

1.结晶性聚合物PPS的玻璃化转变温度为85℃，结晶化的放热峰为127℃,熔点为285℃，注塑成型温度为280~320℃。

2.PPS是结晶性树脂，结晶度的高低影响制品的物理性能。

成型收缩率、冲击强度、热变形温度、表面硬度、耐蠕变性、耐热性及耐候性等特性均受PPS树脂的结晶度控制，因此在各种品种的PPS成型时，应适当地控制模具温度，但也不必将PPS的结晶度提高，即可以按照制品的特性加以控制结晶度，这是使用PPS的优点之一。

3.成型温度较宽，流动性好。

1.制品的设计由于PPS是结晶性树脂，制品的角及壁厚变化部位将产生应力集中。

在这些部位易产生开裂，尺寸变化、冲击强度下降。

因此，设计时要注意，制品上角部加R，并尽量使壁厚均匀。

在适当的位置添加加强筋，可增加制品的强度，刚性，消除残留应力，提高流动性。

2.钢材的选择和处理PPS大部分在高温下成型，故模具的材质应以模具温度140~150℃为基准。

大量生产制品时所用的模具应选用高熔钢，或SK、SKD，SKH等材料，表面光洁度应控制在10S以下。

3.流道和浇口设计模具的流道形状宜选用圆形或梯形，同时开设冷料井，对于难免发生熔接痕的制品，在模具的熔接痕发生处可设置溢流区，改变树脂的流动方向以改善熔接痕的强度。

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。

聚苯硫醚绪论 (2)1 简介 (2)1.1 聚苯硫醚的发展史 (2)1.1.1 外国的聚苯硫醚研究和生产 (2)1.1.2 我国的聚苯硫醚研究和生产 (4)1.3 聚苯硫醚结构 (4)1.4 归属与分类 (5)1.4.1 归属 (5)1.4.2 分类 (6)1.5 生产厂家 (6)2 聚苯硫醚的性能及应用 (7)2.1 聚苯硫醚的基本特性 (7)2.2 聚苯硫醚的应用 (9)3 国内外研究现状和进展 (10)3.1 聚苯硫醚合成方法 (12)3.2 聚苯硫醚的生产工艺 (14)3.2.1. 硫化钠法 (15)3.2.2 硫化钠法的生产工艺 (15)3.2.3 物料配比 (15)3.2.4 催化剂 (15)3.2.5 除盐 (16)3.2.6 聚苯硫醚生产的难点 (16)3.3 聚苯硫醚的改性 (16)3.3.2聚苯硫醚的共混改性 (18)4 展望 (19)4.1 环保方面 (20)4.1 其他方面 (20)参考文献 (20)绪论聚苯硫醚，英文名称：Polyphenylene sulfide，简称PPS.聚苯硫醚是一种线型高分子量的聚合物，其综合性能十分优越，是特种工程塑料的第一大品种，被称为第六大工程塑料，也是“八大”宇航材料之一，是传统产业更新时代和高、精、尖技术发展不可缺少的新材料之一。

本文是对聚苯硫醚的综述，主要从其性能和应用、国内外合成与生产、以及对未来的展望方面进行阐述。

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。

聚苯硫醚主要性能特点有：耐高温、耐腐蚀、耐辐射、耐磨、无毒、阻燃、电性能优良、机械性能好、尺寸稳定、加工成型性能好、与金属和非金属粘接性能好等。

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使用。

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℃。

聚苯醚一、聚苯醚的结构特点：（1）线性主链上含有－O－，本应增大链的柔曲性，但是由于次苯基芳环，使得链段的内旋转困难，从而使分子链变硬，刚性增大，T g 增高，熔点升高，粘度增大，加工困难。

（2）链的刚性增大，一方面使高聚物受力时变形小，尺寸稳定性好，机械强度高。

另一方面刚性大，阻碍了分子的结晶和取向，制品易产生内应力。

（3）两个侧甲基封闭了酚基的二个活性点，使聚合物稳定性增大，导致制品耐热、耐腐蚀性提高。

（4）由于分子链上无极性基团，吸湿性低，具有优良的电绝缘性和尺寸稳定性；（5）分子链中无任何可水解的基团，具有十分突出的耐水性。

二、聚苯醚的性能特点：（1）物理性能纯PPO为琥珀色透明固体。

难燃，离火后熄灭，火焰明亮有浓黑烟，熔融后发出花果臭气味。

（2）PPO具有优良的力学性能，拉伸强度和弯曲强度高，优异的抗蠕变性能在所有工程塑料中名列前茅。

（在 120℃、10MPa负荷下经500h 后，蠕变值仅0.98％）(3) 聚苯醚具有较高的耐热性，它的玻璃化温度为210℃，分解温度为350℃，马丁耐热温度为160℃，脆化温度低于－170℃，热变形温度为190℃，最高连续使用温度为120℃，间断使用温度可达205℃。

(4) PPO和 MPPO的耐水性十分突出，蒸煮10 000 h 后，它的拉伸强度、伸长率和冲击强度均没有明显的降低，因此可作为高温下耐水制品使用。

对于以水为介质的化学药品（如酸、碱、盐、洗涤剂等），无论是在室温还是在高温下都能抵抗。

三、改性的聚苯醚：由于加工流动性差、易应力开裂、价格昂贵，目前工业上使用的聚苯醚主要是改性聚苯醚。

主要品种：1,聚苯醚／高抗冲聚苯乙烯（HIPS）[加工性能，阻燃性能，耐热性能],2聚苯醚／ABS合金 [耐冲击性、耐应力开裂性],3 聚苯醚／聚苯硫醚合金 [耐热性、加工性]4,聚苯醚／聚酰胺合金[高韧性、尺寸稳定性、耐热性]四、聚苯醚的成型加工方法:聚苯醚和改性聚苯醚的主要成型加工方法:注塑（复杂的嵌件），其次是挤塑、吹塑和发泡（耐热，阻燃，隔音）。