改性聚苯醚发展现状
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聚苯醚的改性范文聚苯醚(Polyphenylene Ether,PPE)是一种具有优异绝缘性能、高温稳定性、机械强度和尺寸稳定性的高分子材料。
然而,聚苯醚在一些方面存在一些不足,例如低冲击强度、低耐磨性以及一些成型性能有待改善。
为了克服这些缺点,一些聚苯醚的改性方法被广泛研究和应用。
一、物理改性的方法:1.填充改性:向聚苯醚中添加填料,如玻璃纤维、石墨、炭黑等,来提高其力学性能,例如冲击强度和弯曲强度。
填料可以增加材料的强度和刚度,并提高低温性能,但可能会降低存储稳定性。
2.合金改性:将聚苯醚与其他高分子材料进行共混,以改善聚苯醚的成型性能和机械性能。
例如,聚苯醚可以与聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)等共混,以获得更好的性能和热稳定性。
3.压缩改性:将液态单体通过压缩成型的方法渗透到聚苯醚的孔隙中,以提高其冲击强度和抗磨性。
这种方法可以改变聚苯醚的孔隙结构,并提供更好的力学性能。
二、化学改性的方法:1.接枝改性:通过在聚苯醚分子链上引入可接受配体的官能团,如氨基、羟基等,使聚苯醚与其他高分子材料或添加剂发生化学反应,从而改善聚苯醚的性能。
例如,将聚苯醚与聚苯乙烯形成接枝共聚物,以提高聚苯醚的力学性能和成型性能。
2.稳定剂改性:向聚苯醚中添加稳定剂,如抗氧剂、光稳定剂等,以提高聚苯醚的热稳定性和耐候性。
3.交联改性:通过引入交联剂,如过氧化物、有机硅化合物等,使聚苯醚发生交联反应,以提高其机械性能和热稳定性。
在聚苯醚的改性过程中,需要综合考虑材料性能的提升、成本的可接受性以及工艺的可行性。
这些改性方法可以单独应用,也可以结合使用,以获得最佳的性能和成本效益。
此外,随着科学技术的不断发展,新的改性方法也在不断涌现。
通过不断的研究和创新,聚苯醚的性能和应用领域将不断扩展和拓宽。
目录第1章聚苯醚简介 (1)第2章PPO与PA的共混改性 (2)第2.1节PPO/PA合金简介 (2)第2.2节PPO与PA的共混改性的目的和用途 (2)第2.3节PPO与PA的共混改性的配方 (3)第2.4节PPO与PA的共混改性的工艺及设备 (5)第3章PPO与PS的共混改性 (9)第3.1节PPO/PS合金简介 (9)第3.2节PPO与PS的共混改性的目的和用途 (9)第3.3节PPO与PS的共混改性的配方 (11)第4章PPO与其他聚合物的共混改性 (13)第4.1节PPO/PBT合金 (13)第4.2节PPO/PET合金 (14)第4.3节PPO/PPS合金 (14)第5章总结 (14)参考文献 (16)第1章聚苯醚简介聚苯醚(简称PPO或PPE)是通用工程塑料的五虎将之一,是一种具有机械性、阻燃性、耐热性、电绝缘性和化学稳定性等优良性能的热塑性树脂。
在1957年由美国GE公司研发成功。
但是由于聚苯醚自身熔体粘度过高及易内应力开裂等缺点,导致很难通过挤出、压塑、注射等手段使其加工成型,这大大限制了PPO的应用发展[1]。
聚苯醚外观透明、无毒、相对密度小,属于非结晶性材料。
PPO优异性能如下[2]:1、力学性能高。
聚苯醚的分子链中含有大量的苯环,这决定了其具有较好的硬度和刚性,其拉伸强度和弯曲强度高,抗蠕变性能好;2、耐热性好。
PPO的玻璃化转变温度为210℃,热变形温度达到180℃,是热塑性工程塑料最高的,在较宽温度范围内都能保持原有性能,适于金属材料搭配使用;3、耐水性好。
PPO的吸水性很低,吸水率<0.05%,不水解,这是因为PPO不含水解官能团;4、阻燃性好。
聚苯醚很难燃烧,只要加入少量的阻燃剂即可有很好的阻燃效果;5、耐化学药品性好。
PPO不与大部分酸、碱、盐溶液反应。
但与此同时聚苯醚仍存在很多缺点:在有光条件下使用较长时间,颜色会有所变黄,影响其使用范围。
同时PPO的流动性差、溶体粘度高、加工成型困难,纯PPO 几乎不能采用注射成型方法成型,这必然极大地限制其使用,因此改善PPO的加工性能,使其更好地应用在实际生产中就成为PPO树脂发展的关键之一。
2023年聚苯醚行业市场分析现状聚苯醚是一种重要的工程塑料,具有优异的耐热、耐化学品、电绝缘和机械性能。
聚苯醚在汽车、电子电器、航空航天等领域有广泛的应用,因此市场需求量较大。
以下是对聚苯醚行业市场现状进行的分析:一、市场规模聚苯醚行业市场规模庞大,年产能在数十万吨以上。
中国是全球最大的聚苯醚生产国,聚苯醚行业市场销售额和产量连续多年保持较快增长。
根据相关报告数据,2019年中国聚苯醚产量为52.2万吨,同比增长7.4%。
聚苯醚行业市场销售额达到58.4亿元,同比增长10.5%。
由此可见,聚苯醚行业市场规模较大且稳步增长。
二、应用领域1.汽车行业:聚苯醚在汽车行业中应用广泛,主要用于制造汽车发动机、排气系统、燃油系统等零部件。
聚苯醚具有优异的耐高温性能,能够在高温、高压下保持稳定性能,因此被广泛应用于汽车发动机领域。
2.电子电器行业:聚苯醚在电子电器行业中也有广泛应用,主要用于制造电视、手机、电脑等产品的外壳和内部结构件。
聚苯醚具有良好的机械性能和耐化学品性能,能够保护电子器件的稳定工作,因此在电子电器行业有较高的市场需求。
3.航空航天行业:聚苯醚在航空航天行业中也有一定的应用,主要用于制造飞机和航天器的结构件、设备外壳等。
聚苯醚具有轻质、高强度和耐高温等特点,能够满足航空航天行业对材料性能的严格要求。
三、市场竞争态势目前,聚苯醚行业市场竞争较为激烈。
国内聚苯醚生产企业数量众多,市场份额较为分散。
其中,一些大型化工企业具有较强的研发实力和生产能力,占据了一定的市场份额。
另外,一些外资企业也在中国市场上有一定的市场份额。
此外,由于聚苯醚的生产技术要求较高,设备投资大,新企业进入相对较难,因此市场竞争相对较为稳定。
四、发展趋势1.环保要求:随着环保意识的增强,对聚苯醚行业的环保要求也越来越高。
在材料生产过程中,需要减少能耗和污染物排放。
同时,需求市场对环保材料的需求也在不断增长,这对聚苯醚行业提出了更高的要求。
聚苯醚改性的研究进展与应用李爱英常杰云(江苏常熟理工学院,常熟215500)(常州大学,常州213164)摘要综述了高抗冲聚苯乙烯、玻璃纤维、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丁二烯、尼龙6、低密度聚乙烯、环氧树脂、氰酸酯等对聚苯醚(PPE)材料的改性。
介绍了聚苯醚改性后在电子、汽车、医疗设备、纺织机械等领域的应用。
关键词聚苯醚改性研究进展应用聚苯醚(PPE)是一种性能优异的热塑性工程塑料,由于其具有如下优点[1-8]:(1)优良的物理、力学性能。
密度小、无毒,较高的力学强度,耐蠕变性能好,成型收缩率低;(2)优良的耐热性能。
玻璃化转变温度(T g)在热塑性塑料中最高,约210ħ,结晶度约50%,熔点约260ħ,它可在160 190ħ范围内连续工作,高温下的耐蠕变性是热塑性工程塑料中较为优异的;(3)优良的电性能。
PPE分子结构中无强极性基团,电性能稳定,可在广泛的温度及频率范围内保持良好的电性能。
其介电常数和介电损耗角正切是工程塑料中最小的,几乎不受温度、湿度及频率的影响;(4)难燃,有自熄性。
其氧指数为29%,阻燃性良好;(5)优良的耐酸碱性、耐应力松弛和耐疲劳性能以及良好的尺寸稳定性,而高抗蠕变性能则是其最突出的特点,因此PPE特别适合制作承受长期载荷的工业用结构件[9-10]。
但PPE也有一些缺点,如耐溶剂性差、制品容易发生应力开裂、缺口冲击强度低等,另外一个致命的缺点是流动性差,成型加工困难,由于PPE分子链刚性较大,熔体黏度高,这影响了PPE的推广应用,而且作为一种工程塑料,其韧性偏低,也有待于冲击强度的提高,以及其他力学性能的提高。
因此,为了克服这些缺点或赋予其新的性能,科研工作者对PPE进行了多种改性,主要有物理改性(共混、填充和增强等)和化学改性(如共聚、嵌段和接枝等)方法。
1PPE的物理改性(1)PS-HI、GF、SEBS改性PPE北京化工大学郭雪娇等[11]研究了高抗冲聚苯乙烯(PS-HI)及玻璃纤维(GF)对PPE的共混改性,探讨了GF含量与改性PPE流动性能、拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度及热性能的关系;研究了偶联剂KH-550对PPE微观形态的影响及苯偶姻与PPE力学性能的关系。
学名:改性聚苯醚英文名:modified Polyphenelene Oxide/modified Polyphenylene Ether缩写:MPPO / MPPE型态:颗粒状聚苯醚(PPO)无毒,相对密度仅1.06;力学强度高、尺寸稳定性和耐热性好;吸水率小、耐水性优良、电性能好、有自熄能力,耐稀酸稀碱及盐溶液。
其缺点是熔融流动性差,不易成型。
需掺混聚合物改性,来改善成型加工性能,因此也得到了迅速的发展。
目前市场上流通的商品主要为改性聚苯醚(MPPO)或(MPPE)。
发展历程聚苯醚是1957年由美国通用(GE)公司的A.S.Hay采用氧化偶联法获得的一种高相对分子质量聚合物,1961年C.C.Price又以铁氰化钾为催化剂,使2,6位取代的对卤苯醚和铁氰化钾反应制得同样的高聚物。
在纽约州的Selkirk建立了世界上第一生产聚苯醚的工厂。
1965年该公司以注册商标为PPO 的商品名称投入市场,其后在联邦德国、日本及我国也相继进行了研究开发和生产。
制备方法原料和制造方法PPO以2,6—二甲基苯酚为原料,甲苯或甲醇为溶剂,铜铵络合物为催化剂,通入氧气,经氧化偶合的方法缩聚而成的高分子聚苯醚(PP0)。
日本为了有别于美国的PPO,称为PPE。
化学结构式塑料本身不透明,常见的塑料均是染色的。
颜色丰富,性质刚韧,有良好的平滑性和光泽度。
易燃程度属中等、离火后没有自熄能力、火焰深橙红顶、中部橙黄色、底部没有特殊颜色,燃烧过程会冒出大量碳屑及黄黑色浓烟,气味像清新石蜡。
性能特点低比重未填充级密度为1.06g/cm3,熔融状态为0.958 g/cm3,防火未填充级为1.1g/cm3,是工程塑料中最轻的;使得降低单位重量的价格比较容易实际,在产品的成本上有较大优势。
以及比较适合产品的轻量化生产。
优良的电气特性MPPO树脂分子结构中无强极性基团,电性能稳定,可在广泛的温度及频率范围内保持良好的电性能。
其介电常数(2.5-2.7)和介电损耗正切(0.4×10-3)是工程塑料中最小的。
聚苯硫醚改性研究进展摘要:在简述线型高分子量聚苯硫醚合成方法及其机理研究的基础上,归纳了纤维级聚苯硫醚合成的影响因素;从分子结构的角度出发,介绍了聚苯硫醚的化学改性途径;阐述了聚苯硫醚纤维的制备及其共混改性的最新研究进展,并对国内外的研究现状进行了评述。
关键词:聚苯硫醚共混改性碳酸钙氟塑料纤维进展前言聚苯硫醚(简称PPS)又称聚苯撑硫、聚次苯基硫醚,是20世纪70年代开始工业化生产的一种耐热性工程塑料,已成功地应用在电子、电器、汽车、航空航天等领域。
高相对分子质量的PPS可作为先进复合材料基体,用各种长纤维增强后,可得到性能优良的新型热塑性复合材料。
这种PPS基热塑性复合材料与传统的热固性复合材料相比,不仅具有优异的机械性能,耐高温、耐腐蚀、耐化学侵蚀、内在阻燃,而且具有卓越的冲击性能及抗破损性,作为工程塑料应用前景十分广阔。
PPS是以苯环在对位上连接硫原子而形成的刚性主链,结构上由于有大丌键的存在,所以性能极其稳定。
产品有线型、交联型和直链型3种,可以通过注塑和挤出成型加工成塑料制品,也可经过双向拉伸制成薄膜和纺丝制成纤维,还可通过填充增强制成复合材料。
目前,国内PPS产品主要用于注塑塑料,在纤维生产领域几乎处于空白状态。
PPS纤维最大的特点就是能在较高温度和极其恶劣的工作环境下长期使用,主要用于热过滤材料。
1 PPS的结构与特性PPS是最简单的含硫芳香族聚合物,有支链型和线型结构之分,线型结构的PPS 在350℃以上交联成热固性塑料,是工业上生产和应用的主要品种。
PPS的主要特性如下:(1)具有优异的耐热稳定性,其热变形温度在260℃以上,在空气中于700℃降解,可在200~240℃下连续使用,在低于400。
C的空气或氮气中较稳定,基本无质量损失,在1 OOo℃惰性气体中仍能保持40%的质量,且机械性能在高温下不降低;(2)耐化学腐蚀性能与聚四氟乙烯(PTFE)相近,能抵抗酸、碱、烃、酮、醇、酯、氯烃等化学品的侵蚀,在200℃下不溶于任何化学溶剂,在250℃以上仅溶于联苯、联苯醚及其卤代物;(3)电气性质相当稳定,长期暴露在潮湿环境下,介电常数几乎不改变,损耗正切在高性能工程塑料中亦最小,在高温、变频等条件下仍能保持良好的绝缘性;(4)阻燃性能好,氧指数为46%~53%,在火焰上能燃烧,但不会滴落,且离火自熄,发烟率低于卤化聚合物,不需添加阻燃剂就可达到uL一94 V—o标准;(5)尺寸稳定性好,其成型收缩率及线性膨胀系数较小,成型收缩率为o.15%~0.30%,最低可达0.01%,吸水率低,长期暴露在水中其尺寸的改变量几乎可以忽略,在有机物中尺寸的改变量也相当有限;(6)对金属和非金属的粘接性好,用于粘接玻璃,其粘接强度高于玻璃的内聚力;(7)加工性能良好,尽管PPS的熔融温度较高,但粘度低,流动性好,结晶速度快,成型周期短。
2024年聚苯醚(PPO)市场需求分析引言聚苯醚(Polyphenylene Oxide, PPO)是一种高性能工程塑料,在众多应用领域有着广泛的应用。
本文将对聚苯醚市场需求进行分析,以期为相关企业提供参考。
1. 聚苯醚(PPO)的概述聚苯醚是一种具有优异物理性能和化学稳定性的高性能工程塑料。
其具有高耐温性、优异的电气绝缘性、较高的弯曲模量和优良的耐候性等特点,因此在许多领域得到了广泛应用。
2. 聚苯醚(PPO)市场现状2.1 全球聚苯醚市场规模持续增长聚苯醚市场规模在过去几年中呈现稳步增长的趋势。
据市场调研数据显示,全球聚苯醚市场规模从2016年的XX万吨增长到2019年的XX万吨。
2.2 电子电气行业是聚苯醚主要应用领域由于聚苯醚具有优异的电气绝缘性能,电子电气行业成为其主要应用领域之一。
聚苯醚在电缆绝缘、电池隔膜、电子元器件等方面有广泛应用。
2.3 汽车工业对聚苯醚需求增长迅速随着汽车工业的发展,对高性能工程塑料的需求也在不断增长。
聚苯醚作为一种重要的汽车材料,在汽车电子部件、燃油系统、底盘和车身部件等方面有广泛应用。
3. 2024年聚苯醚(PPO)市场需求分析3.1 高性能工程塑料需求增长助推市场发展随着工业技术的不断进步,对高性能工程塑料的需求逐渐增长。
聚苯醚作为一种优异的高性能工程塑料,具有广泛的应用前景。
3.2 电子电气行业的快速发展助推聚苯醚市场电子电气行业在全球范围内快速发展,对聚苯醚的需求也在不断增长。
聚苯醚在电子电气行业中的应用广泛,包括电缆绝缘、电池隔膜、电子元器件等。
3.3 汽车工业需求增长带动聚苯醚市场增长随着汽车工业的迅猛发展,对高性能工程塑料的需求不断增加。
聚苯醚作为一种重要的汽车材料,广泛应用于汽车电子部件、燃油系统、底盘和车身部件等方面。
3.4 环保意识和可持续发展要求推动聚苯醚市场需求增长随着环保意识的提高和对可持续发展的需求,对环保材料的需求也在不断增加。
聚苯醚树脂及其改性材料的发展摘要:介绍了聚苯醚及其改性材料的基本概况,以及在不同性能下的应用和以后的发展状况。
关键词:聚苯醚改性聚苯醚应用性能发展●论文:1.1聚苯醚简介分子式:聚2,6—二甲基—1,4—苯醚结构式:中文名称:聚苯醚中文别名:聚苯撑醚英文名称:Polyphenylene Oxide或Polyphenylene ether俗名:PPO或PPE制备方法:以2,6-二甲基苯酚为原料,甲苯或甲醇为溶剂。
铜胺络合物为催化剂,通入氧气,经氧化偶合的方法缩聚而成。
在三口烧瓶中加入定量的甲苯一般为单体重量的(5-8)倍, 并加入定量的络合催化剂(催化剂为CuBr或CuCl,加NaBr以及二乙胺,从瓶底通入定量的氧气, 搅拌, 使温度升至反应温度时(一般为30-40℃ ), 滴加2,6-二甲酚单体, 始终保持恒温反应, 反应2-4小时,即可得到高聚物PPO的甲苯溶液。
其主反应可以下式表示:[5]1.2改性聚苯醚简介中文名称:改性聚苯醚简称:MPPO或MPPE英文名称:modified polyphenylene oxide或Modified Polyphenylene ether制备方法:主要是聚苯醚和聚苯乙烯共混而得。
以2,6-二甲基苯酚与2,3,6-三甲基苯酚的共聚物为主成份与聚苯乙烯共混而制成。
[1]●性能:2.1 a、密度:1.07克/立方厘米b、吸水率:0.06%c、收缩率:0.3-0.8%2.2力学性能:a、抗拉强度σb (MPa):≥65.7b、伸长率δ5 (%):20~30c、冲击韧性值αk (J/cm2):带缺口:5.8~6.9d、拉伸弹性模量 (MPa):15.7~24.5e、硬度:≤78M2.3热性能:a、热变形温度:1.86MPa:130~190℃b、连续使用温度:100~130℃c、燃烧性:自熄2.4介电性能居工程塑料之首PPO树脂分子结构中无强极性基团,电性能稳定(广泛的温度及频率范围内保持良好)。
一、聚苯醚和改性聚苯醚(PPO)的简介聚苯醚化学名称为聚2,6-二甲基-1,4-苯醚,简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether)。
又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚,是一类耐高温的热塑性树脂。
市场上通用的主要为改性的聚苯醚(Modified Poly phenylene Oxide),简称MPPO,或者MPPE(Modified Polypheylene ether)。
由于习惯上,对聚苯醚和其改性共混聚合物都称为PPO或PPE,本文也采用通俗称法:以下称为PPO或PPE。
聚苯醚于1959年由美国GE公司的Allan S.Hay所发明。
聚苯醚具有优良的物理性能及特性,但熔融流动性差,加工困难,为了改善加工性能,GE公司于1966年将聚苯醚与聚苯乙烯共混改性获得成功,并注册为Noryl商品名投入市场,从此美国GE工的改性聚苯醚便加快了发展速度,直至现在该公司的此类产品在世界仍居主导地位,其生产能力占世界的80%以上。
PPO的分子结构式和特性如下图:二、聚苯醚和改性聚苯醚(PPO)的特性PPO是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,突出的是电绝缘性和耐水性优异,尺寸稳定性好。
1.介电性能居工程塑料之首:PPO树脂分子结构中无强极性基团,电性能稳定,可在广泛的温度及频率范围内保持良好的电性能。
其介电常数和介电损耗角正切是工程塑料中最小的,且几乎不受温度、湿度及频率数的影响。
其体积电阻率是工程塑料中最高的。
PPO的优异电性能使其广泛应用于生产电器产品,尤其是耐高压的部件,如彩电的行输出变压器(FBT)等。
2.良好的机械性能及热性能:PPO分子链中,含有大量的芳香环结构,分子链感性较强。
树脂的机械强度较高,耐蠕变性优良,温度变化影响甚小。
PPO具有较高的耐热性,玻璃化温度高达211℃,熔点268℃。
3.优异的耐水性:PPO为非结晶性树脂,在通常的温度范围,分子运动少,主链中无大的极性基团,偶极矩不发生分极,耐水性非常好,是工程塑料中吸水率最低的品种。
聚苯醚的改性摘要:聚苯醚是世界五大通用工程塑料之一。
它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点。
但是其熔体粘度高,熔融流动性较差,加工成型性极差以及其抗冲击性能不好等性能缺点制约了其应用领域。
为改善PPO的性能,扩大其应用领域,对PPO进行改性,改性后的PPO 称为MPPO。
改性方法分物理和化学改性,物理改性包括填充改性、共混改性。
化学改性包括端基改性、主链改性、再分配反应改性。
关键词:聚苯醚改性物理改性化学改性国内外发展应用一、聚苯醚的基本性质聚苯醚(PPO) 是1951年W H Hunter 研究成功的。
1954年美国G1E 公司的A S Hay 采用氧化偶联法获得高分子质量聚合物, 并于1967年实现工业化。
聚苯醚(polyphenylether ,PPO) 是一类耐高温的热塑性树脂。
以2 , 6 - 二甲基苯酚为原料, 甲苯或甲醇为溶剂, 铜胺络合物为催化剂, 通入氧气, 经氧化偶合的方法缩聚而成。
聚苯醚的综合性能优良, 大量用作工程塑料,主要用于电子、电器、汽车、机械、家电、化工等行业的结构件和零部件。
(1)物理机械性能: 聚苯醚分子链中含有大量的苯环结构,分子链刚性较强,机械强度高,具有较高的硬度和韧性;蠕变小,尺寸稳定性优良。
(2)热性能: 聚苯醚具有较高的耐热性,玻璃化温度达211℃,熔点为268℃,热分解温度为330 ℃。
(3)电性能: 聚苯醚分子结构中无强极性基团,在很宽的温度及频率范围内,能保持良好的电性能,其介电常数和介电损耗角正切在工程塑料中最小,且不受温度、湿度及频率的影响。
(4)化学性能:聚苯醚为非结晶树脂,分子结构中无可水解的基团,耐水性好,制品在高压蒸汽中反复使用其性能变化不大,但能溶于卤代脂肪烃和芳烃中。
二、聚苯醚的改性﹤一﹥物理改性1 填充改性对材料进行填充改性可起增塑的作用,降低成本,除此,还可提高材料的杨氏模量,起增强作用。
填料的粒径、形状影响材料的性能,PPO改性后,再加入无机填料,可提高改性聚苯醚(MPPO)的拉伸屈服强度。
2024年聚苯硫醚市场发展现状1.简介聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS)是一种高性能的工程塑料,具有优异的耐热性、耐化学性和电气绝缘性能。
由于其特殊的结构和性质,PPS在许多领域中得到广泛应用。
本文将对聚苯硫醚市场的发展现状进行探讨。
2.市场规模 PPS市场在过去几年中取得了持续增长。
预计在未来几年内,PPS市场规模将继续扩大。
这主要受到汽车、电子、航空航天等行业的需求推动。
汽车行业对耐高温和耐化学品的需求增加,电子行业对电气绝缘性能要求更高,而航空航天行业则对轻量化和耐高温性能有较高需求。
3.应用领域聚苯硫醚在汽车行业中的应用已达到相当程度,包括发动机部件、传感器、车灯等。
PPS材料的高温耐受性使其成为发动机舱部件的理想选择。
同时,PPS还被用于电池管理系统、线缆保护套等电子产品中,其电气绝缘性能符合电子产品对安全性和可靠性的要求。
航空航天领域的应用主要包括舱内设备、喷气发动机零部件等。
4.市场竞争聚苯硫醚市场竞争激烈,主要厂商包括DIC、西波和特种化学品公司等。
这些公司在产品品质、创新能力和市场份额方面具有竞争优势。
为了满足不同行业的需求,这些公司也不断开发新产品,提升产品性能,并加强与客户的合作关系。
5.技术进展聚苯硫醚技术在过去几年中取得了重要进展。
新的合成方法和改性技术使得聚苯硫醚在性能上有了更大的提升。
例如,改性PPS材料可以增加材料的延展性,提高冲击强度和耐疲劳性能。
此外,聚苯硫醚与其他高性能塑料材料的复合也成为发展趋势,以进一步提升产品性能。
6.发展趋势随着环境保护意识的增强,可持续发展已经成为塑料行业的重要议题。
在聚苯硫醚市场中,研发可降解聚苯硫醚成为一个热门话题。
可降解PPS材料可以解决传统PPS材料可能产生的环境问题,有望在未来取得广泛应用。
7.总结聚苯硫醚市场规模逐步扩大,应用领域不断拓展。
市场竞争激烈推动了技术的进步和产品性能的提升,并促使企业在可持续发展方面进行研发。
改性聚苯醚(MPPO)工程塑料发展现状字体大小【大中小】打印本页PPO树脂的分子结构决定了该种工程材料具有良好的热力学性能,它在-160-190℃的温度范围内连续工作,高温下热蠕变性是所有热塑性工程材料中最优异的。
PPO在较宽的温度范围内均能保持良好的电性能,力学性能。
即使在高温下也能保持良好的拉伸强度和抗蠕变性,吸水率低及优良的耐化学腐烛性和耐热水性。
但是纯PPO树脂的融体流动性差,热塑加工困难,所以真正得到工业应用的90%以上均为改性聚苯醚(MPPO)(也有称PPE)和热固性聚苯醚。
1 聚苯醚的基本特征聚苯醚(PPO)是1915年W H Hunter研究成功的。
1954年美国G.E公司的A S Hay采用氧化偶联法获得高分子质量聚合物,并于1967年实现工业化。
聚苯醚(polyphenylether,PPE)是一类耐高温的热塑性树脂。
以2,6-二甲基苯酚为原料,甲苯或甲醇为溶剂。
铜胺络合物为催化剂,通入氧气,经氧化偶合的方法缩聚而成。
聚苯醚的综合性能优良,大量用作工程塑料,主要用于电子、电器、汽车、机械、家电、化工等行业的结构件和零部件。
主要性能见表1。
表1 聚苯醚的主要性能2 共混改性PPO是一种性能优异的工程材料,但是存在着黏度高,流动性差,对缺口较敏感等缺陷,因此工业化应用基本不可能,而必须要改性。
美国GE公司1965年采用氧化偶联技术开发出PPO后,1967年即将从热力学观点分析少数能达到热力学相容体系的PPO/PS塑料合金,以Neryl牌号的MPPO推向市场。
1969年GE公司用PS(聚苯乙烯)对PPO进行合金化改性,牺牲部分耐热性以改善加工成型性,并以Norgl的商品名上市。
1986年又与PA(尼龙)合金化,PPO合金化的产品进一步引起人们的关注。
PPO/PS合金大大提高了PPO的流动性,但是损失了不少热变形温度,不过因其综合性能仍然十分优越,所以很快赢得了市场。
MPPO有各种各样的制备方法,但无外乎物理方法和化学方法2类。
物理方法包括:熔融共混,填充,增强等;化学方法包括:与其他单体共聚合,嵌段聚合,接枝聚合及网络化等。
在MPPO的实际制备中往往是物理、化学两种方法联合使用,从而取得较佳的工艺与经济效果。
第1代MPPO是利用PPO与PS在宽广组成范围内相容而制得均一体系的MPPO。
但目前工业化主导产品仍然是PPO/PS合金。
3 相容剂及其他添加剂改性聚苯醚 PPO与PS是属于相容体系。
但是大多数高聚物与PPO共混体系是不相容体系,共混时组分之间产生明显相分离界面,成为相分离结构,因此直接对两种高聚物熔融共混已不能得到均相的MPPO产品。
这就在开发新品种MPPO时必须要解决共聚组分的相分离,改善共聚物之间的相容性。
目前最常用的就是添加第三、第四等组分相容化剂来改善共混物的相容性。
第2代MPPO均需要不同的相容化剂及其他助剂参与下才能制得合金材料。
直至1979年日本旭道公司开发了以苯乙烯接枝的PPO的Xyron牌号MPPO并建成了18kt/a装置,才打破了美国GE公司独家垄断MPPO的局面,使MPPO走上了多极化的道路。
从这时起,MPPO的研究开发得到了繁荣。
自1987年后美国、日本、欧洲相继数10个厂家投产了多种牌号的MPPO产品。
此后尤其是近年来,相继研制并产业化的品牌有:PPO/PA(聚酰胺),PPO/ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物),PPO/HIPS(高冲击聚苯乙烯),PPO/PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯),PPO/PPS(聚苯硫醚),PPO/PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等MPPO产品,即第二代MPPO。
据报导现今的MPPO的品种牌号约有170多种。
尽管MPPO已多极化生产,但是品种牌号上美国的GE公司仍然占压倒性优势,他们约有110多个牌号的MPPO。
MPPO主要分为注塑级、挤出级、通用级、增强泡沫级、特种性能和用途的品级。
MPPO的生产厂家有:GE,ICI,Westover,三菱瓦斯,日本GE,旭化成,BASF,三菱油漆,住友化学,AKZO等。
从MPPO产品分布看,PPO/PS 合金占绝对优势。
PPO/PS合金主要有3类:1)PPO用HIPS改性,部分相容(GE用特种牌号HIPS达到相容体系),这一类以GE公司的Noryl产品为代表;2)PPO用苯乙烯接枝改性,这一类以日本旭化成的Xyron为代表;3)用2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚混合物氧化偶联制取PPO,然后再用PS熔融共混改性。
这一类以日本三菱瓦斯和德国BASF公司为代表。
发展高性能相容化剂,是通过物理混炼实现PPO与其他高聚物合金化的关键。
目前日本已有专业化生产厂商生产系列化相容化剂。
但是大多数塑料合金的生产厂商均使用自行开发研制的相容剂。
相容剂的结构、用量均属关键技术而保密。
所以目前要开发优异性能的MPPO,实际上大部分工作是开发相适用的性能优异的相容剂。
从资料及专利分析,相容剂种类很多,归纳起来可分为:反应型和非反应型两大类。
在这两大类中多数是两种聚合物单体的共聚物;还有一些是近年来被利用较多的活性基团低分子化合物。
目前MPPO的生产方法绝大多数采用双螺杆挤出机组,把PPO树脂与改性高聚物及其他助剂、相容剂、填充物混合后熔融共混,挤出、造粒而得到MPPO合金材料。
4 热固性聚苯醚与热固性化方法印制电路板的焊接温度在260℃以上,在加工过程中需用有机溶剂如三氯乙烯等卤化烃清洗,热塑性的PPE因能被溶解而需改性。
对PPE进行热固性改性技术多采用聚合物的合金化,即在PPE树脂中引入热固性结构或热固性树脂,例如:聚烯烃改性环氧树脂、氰酸酯树脂改性BT树脂以及使PPE的分子链主链上带有烯丙基结构等,其可改性成为热固性PPE。
4.1 聚烯烃改性早期是由聚烯烃对PPE进行热固性改性。
其由PPE、交联剂、交联助剂、溶剂和引发剂配成胶液,分别制成聚烯烃改性PPE胶片和玻璃纤维布粘结片;再由胶片和粘结片进行组合,按常规方法压制成PPE 板材。
4.2 环氧树脂改性聚烯羟对PPE进行改性,通常会大大降低PPE的耐热性和尺寸稳定性;后来又开发出用热固性环氧树脂改性PPE。
利用多环氧化合物改性PPE,要求PPE的分子链具有带胺烷基末端基或带羟基末端基。
互穿聚合物网络(IPN)是60年代发展起来的一种新型聚合物合金材料,提高组分间的相容性。
GE公司首先利用IPN技术成功研制出聚苯醚/环氧树脂互穿聚合物网络覆铜板产品,其商品牌号为GETEK TM。
Yin,Mengsong等人研制出含有环氧的可交联的聚苯醚树脂,树脂组成物可以用来制作树脂涂层铜箔粘接剂、IC封装材料、粉末涂料,含增强材料的膜、纸、玻璃纤维、无纺布和铜箔基材。
4.3 氰酸酯改性氰酸酯改性聚苯醚覆铜板所用的PPE也用以上的方法进行改性。
例如:松下电工采用双酚A在过氧化物存在下,在溶液中进行分子质量调整反应;而旭化成则采用马来酸酐在过氧化物存在下在挤出机中对PPE改性。
首先合成TAC或TAlC预聚物,然后用改性PPE和TAC或TAIC预聚物在甲苯中配成胶液,浸渍玻璃纤维布,烘干并压制为覆铜板。
该胶液的配制和上胶需要在70-80℃进行,层压温度为200℃。
4.4 主链上引入交联反应性基团为充分发挥聚苯醚优异的介电性能和耐热性,日本旭化成工业首先推出了热固性PPE。
该热固性PPE 是在PPE的分子主链上引入可进行交联反应的烯丙基。
A-PPE的反应及固化反应见下式。
该固化物的介电常数为2.5,介电损耗角正切为0.1×10-2,玻璃化温度可提高至240℃以上,并且不溶于卤代烃和芳烃溶剂中。
A-PPE具有良好的成膜性,对铜箔有良好的粘接性。
制作半固化片使用与FR-4相同的设备及工艺。
半固化片的表面光滑,不会产生树脂粉尘。
A-PPE层压板不需要后固化,贮存稳定性良好,在23℃下超过3个月。
5 阻燃聚苯醚5.1 高阻燃性、高抗冲击性和高流动性聚苯醚组成物美国通用电器公司开发出树枝状聚合物型高流动性聚苯醚配方。
该种聚苯醚组成物含有:1)固有黏度0.2dL/g 25℃的聚苯醚树脂;2)110℃、剪切速率30/s时熔融黏度为1-250Pa·s,重均分子质量Mw500-1000的树枝状聚合物,其是星状构型且由聚苯乙烯支化单元键构成芯核;3)一种链烯基芳香树脂,由苯乙烯均聚物、共聚物、橡胶改性聚苯乙烯和抗冲性聚苯乙烯组成;以及4)抗冲改性剂,同时是提高热变形温度(HDT)和抗冲性能的阻燃剂。
Asahi Kasei公司的Yoshida,Kazuo等人制备了具有优异电性能、耐热性、力学和物理性能,抗冲击性能和注射模塑的脱模性的含聚磷酸盐的阻燃聚苯醚树脂组成物2.4份,和低密度聚乙烯1.6份和其他添加剂,如稳定剂,一起捏合得到冲击强度为0.1kJ/m组成物。
5.2 环境友好性阻燃聚苯醚树脂组成物日本Asahi化学工业有限公司制备了含有硅氧烷和环状氮化合物的阻燃聚苯醚树脂组成物。
组成物包括(A)聚苯醚树脂100份,分子式为RsiO 1.5和R3 SiON 0.5的有机聚硅氧烷0.1-10份和环状氮化合物0-15份。
此组成物不含卤代化合物。
也不含磷化合物,但属有益于环境的化学品。
5.3 介电、绝缘与阻燃覆铜板日本TDK公司开发出含有陶磁粉末的复合介电材料及用此材料涂层基体材料。
一种复合介电材料含有:从聚乙烯苯基醚形成的一种树脂和分散在树脂中的介电陶磁粉。
日本Asahi化学工业有限公司Yokota,Yoichi等人研制出用作绝缘材料、印刷线路板的可固化聚苯醚组成物。
组成物涂在聚酯膜上,而得到的膜片同铜箔层压并固化得到层压片材,其具有良好的粘接性和剥离强度。
日本Asahi化学工业有限公司Yokota,Yoichi等人制备了另外一种用于印刷线路板绝缘材料的可固化性聚苯醚基树脂组成物。
组成物涂在聚酯膜上,而得到的片材用铜箔层压并固化得到具有良好粘接性和优异剥离强度的层压材料。
5.4 具有优异抗湿性和可再利用性阻燃树脂组成物日本Teijin化学有限公司研制出具有优异抗湿性和可再利用性阻燃树脂组成物。
此组成物呈现了阻燃性(UL-94)V-1/1.2mm厚实验样片和V-0级/1.5mm厚实验样品,且有优异的抗湿性能。
5.5 透明阻燃聚芳醚模塑材料美国通用电器公司开发出透明阻燃聚芳醚掺混物。
模塑物热变形温度(HDT,ASTM D648)0.43/1.82MPa;缺口冲击强度(ASTM D256)0.19;无缺口冲击强度4.60;且弹性模量460.3;而且透明。
日本Mitsubishi Engineering-Plastics Corpora-tion研制出改进振动阻尼性能的商用机械部件的模塑材料。
此种组成物23℃时弯曲模量不低于1500MPa,23℃时的阻尼比率不低于1.0%,而热变形温度在18.6kg/cm2负载下不低于100℃。