聚苯硫醚知识补充
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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。
PPS材料,PPS英文名称是Phenylene sulfide。
PPS材料比重:1.36g/cm3 成型收缩率:0.7% 成型温度:300-330℃干燥条件:---PPS的特性(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和拉伸强度,拉伸强度>170MPa,弯曲强度>220MPa,缺口冲击强度>16MPa。
PPS的刚性很高,在工程塑料中少见。
纯PPS的弯曲模量可达3.8Gpa,无机填充改性后可达到12.6Gpa,增大5倍之多。
而以刚性著称的PPO仅为2.55Gpa,PC仅为2.1Gpa。
PPS具有优异的耐蠕变性和耐疲劳性,在负荷下的耐蠕变性好。
表面硬度高,洛氏硬度>100HR;耐磨性高,其1000转时的磨耗量仅为0.04g,通过填充氟树脂及二硫化钼等润滑剂,可大幅度提高其耐磨性,摩擦系数在0.01~0.02。
PPS还具有一定的自润性。
PPS的机械性能对温度的敏感性能小。
(3)热学性能:PPS具有优异的热性能,其熔点超过280℃,热变形温度超过260℃,短期可耐260℃,并可在200℃下长期使用。
在空气中于700℃降解,在1000℃惰性气体仍保持40%的重量。
经特殊改性的品种,热变形温度可达350℃以上。
(4)电学性能:PPS的电性能十分突出,与其他工程塑料相比,其介电常数和介电损耗角正切值都比较低,并且在较大的频率、温度及温度范围内变化不大;PPS的耐电弧好,可与热固性塑料媲美。
PPS常用于电器绝缘材料,其用量可占30%左右。
聚苯硫醚1.综述:英文名称: Polyphenylene sulfide,简称PPS.聚苯硫醚化学式:中文名称: 聚苯硫醚,是一种新型高性能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1.34g/cm3,经热处理后则可达1.38g/cm3。
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。
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。
pps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。
PPS塑料缺点:脆性大、韧性差,耐冲击强度低,经过改良以后,可以获得十分优异的综合性能,市场出售的产品均为其改良的产品.比重2.聚苯硫醚的特性与应用:一、特性(1)一般性能:聚苯硫醚为一种外观白色、高结晶度、硬而脆的聚合物,纯聚苯硫醚的相对密度为1.3,但改性后会增大。
聚苯硫醚聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS)是一种具有优异性能的高性能工程塑料,由苯硫酚和硫磺通过聚合反应制得。
聚苯硫醚的化学结构中含有大量的芳香环和硫醚键,这使得它具有很好的耐高温、耐化学腐蚀、绝缘性能和机械强度。
聚苯硫醚在工程应用领域具有广泛的应用前景,特别在汽车、电子、航空航天等领域有较大的需求。
首先,聚苯硫醚在汽车行业中起到了重要的作用。
由于聚苯硫醚具有出色的耐高温性能,能够在高温下保持较好的力学强度和稳定性,因此被广泛应用于汽车发动机部分。
其高温耐受性使得聚苯硫醚可以用于汽车引擎的冷却系统、传感器和排放系统等关键部件,确保引擎的正常运行和高效工作。
此外,聚苯硫醚还具有优异的电绝缘性能,在汽车的电路系统中可以作为电线、连接器和继电器的绝缘材料,提高电气设备的性能和可靠性。
其次,聚苯硫醚在电子行业中也有广泛的应用。
由于聚苯硫醚具有优异的耐高温性和抗腐蚀性能,被广泛应用于电子产品的外壳、线缆、插件和连接器等部件。
聚苯硫醚材料具有良好的电绝缘性能,可以在高温和恶劣环境下保持稳定的电性能,确保电子设备的正常运行。
此外,聚苯硫醚具有良好的耐化学腐蚀性能,可以抵御酸碱溶液和有机溶剂的腐蚀,从而保护电子设备免受外界环境的侵蚀。
聚苯硫醚在航空航天领域也有重要的应用。
由于航空航天器在高空和高速运行时面临着极端的气候条件和机械应力,要求材料具有卓越的耐高温和耐疲劳性能。
聚苯硫醚具有非常高的玻璃化转变温度和热稳定性,能够在高温下保持较好的力学性能和稳定性,因此被广泛应用于航空航天器的结构部件、燃气涡轮发动机和导电部件等关键部分,提高了航空航天器的安全性和可靠性。
此外,聚苯硫醚还具有其他许多优良特性,例如良好的耐磨性、尺寸稳定性和低摩擦系数等,使其在机械工程、化工和环保等领域有着广泛的应用。
在化工行业中,由于聚苯硫醚具有耐酸、耐碱的特性,因此可以作为化工设备的密封材料和管道材料,抵御化学物质的腐蚀。
PPS的特性聚苯硫醚(PPS),全称为聚苯基硫醚。
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為热塑性塑料。
本身具有阻燃性,阻燃性可达到 UL94V-0 级。
在制作阻燃产品时不需加入任何阻燃剂,保持了材料本身的高机械性能。
(一) PPS的性能(1) PPS为塑性结晶性树脂,其结晶度约为65%,外观为或琥珀色。
纯PPS的密度為1.3~1.35g/cm3,但很少单独使用,应用的PPS多为改性品级,如玻璃纤维增强、无机填充和碳纤维增强度,改性后的密度增大为1.60~1.68 g/cm3.(2) PPS具有高强度、高刚性和尺寸稳定性,在高湿条件下刚性也良好,并具有突出的耐疲劳性能和抗蠕变性能:吸水性、吸油性、成型收缩性及线膨胀系数均很小。
(3) PPS的结构中含有硫原子,其含氧指数為46%~53%,在火焰上能燃烧,但不滴落,且离火自熄,有优异的阻燃性能。
(4) PPS的耐热性能优秀,熔点275~291 ℃,PPS Resin热变形温度为135℃(PPS resin ),经玻璃纤维增强后可达到260℃,分解温度为400℃(5) PPS具有良好的高电阻率和低介电常数,其电绝缘性随温度变化较小,即使在高温、高湿下仍保持良好的电绝缘性能。
(6) PPS具有优异的耐化学稳定性,除了强氧化性酸,如浓硫酸、硝酸和“王水”外,能耐其他酸、碱、塩的腐蚀,且在200℃以下不溶於任何有机溶剂,其耐腐蚀性能几乎与聚四氟乙烯相当。
(7) PPS为惰性物质,口服无毒,但在加工时,若温度超过370℃,PPS会发生少量热分解,产生微量的SO 、COS、CO 、CS 等有害气体。
(二) PPS的模具设计要点(1). 钢材的选择及处理PPS是玻纤增强树脂,因此与其它玻纤增强工程塑料一样需要考虑磨损的问题。
此外PPS大部分在高温下成型,故模具的材质应以模温140-150°C为基准,考虑模具应大量生产时的寿命问题,选用诸如SK、SKS、SKD、SKH(AISI D-2、A2、420;ASSAB XW-41、XW-10、STAVAX-136)等材料为宜。
聚苯硫醚的分子式1. 聚苯硫醚的概述聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,简称PPS)是一种高性能工程塑料。
它具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械性能,被广泛应用于汽车、电子、化工等领域。
PPS的分子式为 -(C6H4-S)-n-,其中n代表苯硫醚单体的重复次数。
苯硫醚单体的化学结构如下所示:2. 聚合反应聚苯硫醚的合成主要通过聚合反应来实现。
最常用的方法是通过两步法反应,首先将二苯硫醚(Diphenyl Sulfide)和二硫化碳(Carbon Disulfide)进行酸性或碱性催化剂的存在下,进行硫化反应得到线性或分支型的低聚物。
然后,利用高分子合成技术,将低聚物采用热聚合或电聚合等方法进行聚合反应,得到聚苯硫醚。
聚合反应的化学方程式如下:nPh-SH + nCS2 + HCl -> [Ph-S-]n + (n+1)HCl[Ph-S-]n -> -(C6H4-S)-n-3. 聚苯硫醚的性质3.1 物理性质聚苯硫醚是一种无色或浅黄色的固体。
它具有良好的热稳定性,熔点可达到约285°C,也具有优异的机械性能和电绝缘性。
此外,它的热膨胀系数较低,具有较好的尺寸稳定性。
3.2 化学性质聚苯硫醚具有耐化学腐蚀性。
它能耐受大多数有机溶剂的侵蚀,包括酸、碱和盐溶液。
此外,它还具有较好的氧化稳定性和光稳定性。
4. 聚苯硫醚的应用聚苯硫醚具有许多优异的性能,因此在各个领域都有广泛的应用。
4.1 汽车领域在汽车领域,聚苯硫醚被广泛应用于发动机部件、排气系统、电子设备和传动系统等方面。
由于它的高耐热性和耐化学腐蚀性,聚苯硫醚在汽车发动机部件中可以承受高温和化学腐蚀的环境。
4.2 电子领域聚苯硫醚在电子领域中也有广泛的应用,尤其是在电子器件和电路板中。
由于它的良好电绝缘性和耐高温性,聚苯硫醚在电子器件中可以有效地隔离电流和承受高温环境。
4.3 化工领域在化工领域,聚苯硫醚被用作耐化学腐蚀涂层、管道和储罐等设备的材料。
聚苯硫醚杨氏模量
摘要:
1.聚苯硫醚的概述
2.杨氏模量的定义和计算方法
3.聚苯硫醚的杨氏模量特性
4.聚苯硫醚杨氏模量的应用领域
5.总结
正文:
1.聚苯硫醚的概述
聚苯硫醚(Poly(phenylene sulfide))是一种高性能的工程塑料,具有优良的耐热性、耐腐蚀性、高强度和良好的电绝缘性。
在航空航天、汽车、电子电器等领域具有广泛的应用。
2.杨氏模量的定义和计算方法
杨氏模量(Young"s modulus)是描述固体材料弹性特性的一个重要物理量,表示在拉伸过程中,单位应力下单位应变的比值。
杨氏模量的计算公式为:E = σ/ ε,其中σ表示应力,ε表示应变。
3.聚苯硫醚的杨氏模量特性
聚苯硫醚具有较高的杨氏模量,其数值一般在3-4 GPa(吉帕斯卡尔)左右。
这意味着聚苯硫醚具有很好的抗拉伸性能,在受到外力拉伸时,不易发生形变。
同时,聚苯硫醚的杨氏模量随着温度的升高而降低,表现出较好的热稳定性。
4.聚苯硫醚杨氏模量的应用领域
由于聚苯硫醚具有较高的杨氏模量,使其在许多应用领域具有优势。
例如,在航空航天领域,聚苯硫醚可用于制造飞机引擎、涡轮叶片等高强度、高耐热部件;在汽车工业中,聚苯硫醚可用于生产汽车发动机罩、保险杠等结构件;在电子电器领域,聚苯硫醚可用于制作高强度、耐热的电子元器件。
5.总结
聚苯硫醚作为一种高性能工程塑料,具有较高的杨氏模量,使其在诸多领域具有广泛的应用。
世界上PPS生产商还是使用硫化钠法作为工艺路线。
4.聚苯硫醚纤维的性质聚苯硫醚是二种结晶性、硬而脆的白色聚合物。
相对密度1.3岁cm3,玻璃化温度为150℃;熔点285℃。
在空气中完全分解温度可达700℃,350℃下长期热稳定性好。
无论在氯气或空气中其热稳定性均优于聚四氟乙烯[33]。
用聚苯硫醚制成的纤维特点主要包含五个方面: (a)热稳定性优良在热塑性材料中,PPs以耐热性见长。
目前在承受高温作用方面,只有聚酞亚胺伊D和聚四氟乙烯伊作E)可与之相提并论,而PI、PTFE在加工成型过程中往往会引起耐热性能的下降,PPs则不会[5l。
它具有出色的耐高温性。
由聚苯硫醚纤维加工成的制品很难燃烧,把它置于火焰中时虽会发生燃烧,但一旦移去火焰,燃烧会立即停止,燃烧时呈黄橙色火焰,并生成微量的黑烟灰,燃烧物不脱落,形成残留焦炭,表现出较低的延燃性和烟密度。
其极限氧指数可达34%~35%,在正常的大气条件下不会燃烧,它的自动着火温度为590℃。
在氮气气氛下,在500℃以下时基本无失重,超过500℃时失重开始加剧,失重至起始重量的40%时,重量基本保持不变,直至达到1000℃的高温。
在空气中,当温度达到700℃时将发生完全降解。
聚苯硫醚纤维的耐热性还表现在:若将其复丝置于200℃的高温炉中,54高牡t能紧不琉胜:PP)、)纤维的旅J务与改打}裂强度丛本保持不变,断裂仆长降至初始断裂仲长的50%;在260℃8小时后,仍能保持纤维初始强度的60%,断裂伸长降至初始断裂伸%。
燃性好S含硫量极高,本身即有阻燃的能力,不用阻燃剂,其阻燃性即可L一94V一0级,按UL 标准属于不燃点。
在点燃过程中没有物料滴下,高的阻燃性,用它制成的纤维是一种能在恶劣环境条件下长期使用纤维[5]。
化学腐蚀性好S在200℃下不溶于任何己知溶剂,在极其恶劣的条件下仍能保持其性能,具有突出的化学稳定性,仅次于聚四氟乙烯纤维。
对大多数、碱和有机的酸、醉、酉旨、芳烃、脂肪烃及氛代烃等皆不受侵蚀,表1一Zt川。
低分子聚苯硫醚的应用1. 介绍和定义低分子聚苯硫醚低分子聚苯硫醚是一种有机聚合物,具有线性结构和硫-碳键。
这种聚合物具有良好的热稳定性、耐化学腐蚀性和电绝缘性。
低分子聚苯硫醚可以通过控制合成条件来获得不同分子量和分子量分布。
2. 低分子聚苯硫醚的应用领域2.1. 润滑剂低分子聚苯硫醚可以作为高性能润滑剂的基础材料。
其低粘度和高温稳定性使其在高温或高速摩擦条件下表现出色。
这种聚合物可以有效减少机械部件的磨损和摩擦,提高设备的使用寿命。
它也被广泛应用于航空航天、汽车、工业设备和机械制造等领域。
2.2. 密封材料低分子聚苯硫醚由于其出色的耐腐蚀性和耐化学性,被广泛应用于制作密封材料。
在化学工业中,聚苯硫醚密封材料可以有效地阻断有害气体或液体的泄漏,并确保设备和管道的安全运行。
它的高温稳定性使得聚苯硫醚密封材料在高温和高压环境下依然可以维持其功能和性能。
2.3. 电气绝缘材料低分子聚苯硫醚是一种优秀的电绝缘材料,常被用于电路板和电气设备的绝缘层。
聚苯硫醚的高电阻率和低介电常数使其在电子行业中非常有用。
它还具有良好的耐热性和防火性能,增强了电气设备的安全性。
2.4. 功能材料低分子聚苯硫醚通过改变其结构和特性,可以用于制备各种功能材料。
通过在聚苯硫醚分子中引入不同的官能团,可以获得特定的化学性质和性能。
这为材料科学领域提供了更多的研究和应用方向。
3. 个人观点和理解低分子聚苯硫醚作为一种有机聚合物,在众多领域具有广泛的应用前景。
它不仅具有良好的物理性质,还具有较高的化学稳定性和耐高温性能。
随着科技的不断进步,低分子聚苯硫醚在润滑剂、密封材料、电气绝缘材料以及功能材料等方面的应用将会不断拓展和创新。
总结和回顾性内容:本文详细介绍了低分子聚苯硫醚的定义和性质,并对其在润滑剂、密封材料、电气绝缘材料和功能材料等领域的应用进行了全面评估。
通过从简到繁、由浅入深的探讨方式,使读者能够更全面、深刻和灵活地理解低分子聚苯硫醚的价值和潜力。
聚苯硫醚分子量1. 什么是聚苯硫醚?聚苯硫醚是一类由苯环和硫原子组成的高分子化合物。
它具有较高的热稳定性、耐化学腐蚀性和电绝缘性能,因此在工业和科学领域中得到广泛应用。
聚苯硫醚通常通过聚合反应制备而成,其中苯环与硫原子通过键结合形成线性或交联的聚合物结构。
2. 聚苯硫醚分子量的定义在化学中,分子量是指一个分子中所有原子的质量之和。
对于聚合物这样的大分子化合物,由于其复杂的结构,通常使用相对分子质量或者称为平均相对分子质量来描述。
3. 如何确定聚苯硫醚分子量?确定聚苯硫醚分子量有多种方法,下面介绍两种常用的方法:3.1 凝胶渗透色谱法(GPC)凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography, GPC)是一种常用于测定高分子化合物相对分子质量的方法。
该方法通过将待测聚合物样品溶解于适当的溶剂中,并通过一根填充有特定孔径的凝胶柱,使得分子按照其大小在柱中进行分离。
然后使用检测器检测溶液中各分子量区域的浓度,从而得到相对分子质量的分布曲线。
3.2 核磁共振波谱法(NMR)核磁共振波谱法是一种利用核磁共振现象来确定化合物结构和相对分子质量的方法。
通过核磁共振波谱仪可以观察到聚苯硫醚分子中不同原子核之间的相互作用,从而推断出其结构和相对分子质量。
4. 聚苯硫醚分子量的影响因素聚苯硫醚分子量受多种因素影响,下面介绍几个主要因素:4.1 反应条件聚合反应条件对聚苯硫醚分子量有直接影响。
例如,在反应过程中使用不同催化剂、反应温度、反应时间等条件会导致不同的聚合速率和链增长方式,进而影响聚苯硫醚分子量的分布和平均值。
4.2 聚合物化学结构聚苯硫醚的化学结构也会对其分子量产生影响。
例如,不同的取代基、交联度等因素会改变聚合物链的长度和分支程度,从而影响其相对分子质量。
4.3 反应物比例在聚合反应中,反应物的摩尔比例也会对聚苯硫醚分子量产生影响。
不同比例下,反应速率、链增长方式等都可能发生变化,进而导致不同的分子量分布。
聚苯硫醚:高性能工程塑料
聚苯硫醚(PPS)是一种热塑性工程塑料,其分子主链由苯环和硫原子交替排列,分子两端以硫原子封闭,形成一种线性、高分子量的聚合物。
其分子量为10000~50000,具体数值取决于聚合方法和分子设计。
PPS的分子结构使其具有优异的化学稳定性,耐高温性能以及良好的电绝缘性能。
这些特性使得PPS在许多工业领域中都有广泛的应用,如电子电气、汽车、航空航天、化工和医疗等领域。
在电子电气领域,PPS因其优异的耐高温性能和电绝缘性能,被广泛应用于电子元件的制造,如连接器、插座、线圈骨架等。
在汽车领域,PPS被用于制造发动机零部件、燃料泵、传感器等高耐温、高耐腐蚀的部件。
在航空航天领域,PPS被用于制造飞机内部零件、卫星部件等高性能产品。
此外,PPS还在化工和医疗领域有广泛的应用,如制造阀门、管件、膜材料、医用器材等。
PPS的分子量对于其性能和应用有着重要的影响。
分子量的大小直接决定了聚合物的熔点、粘度、力学性能和热稳定性等。
一般来说,分子量较高的PPS具有较高的熔点和力学性能,适合于加工成型和要求较高的应用领域。
而分子量较低的PPS则具有较低的熔点和较高的流动性,适合于加工制造一些薄壁零件和要求不高的应用领域。
总之,聚苯硫醚的分子量为10000~50000,是其性能和应用的重要指标之一。
了解分子量的范围和特性,有助于选择适合的PPS产品,开发出更加优异的材料和应用。
导热PPS塑料聚苯硫醚PPS 概述:聚苯硫醚英文简写为PPS,是一种新型高性能热塑性树脂,具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。
在电子、汽车、机械及化工领域均有广泛应用。
导热PPS塑料聚苯硫醚PPS综述: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(资料由优畅工程塑料有限公司提供)。
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。
导热PPS塑料聚苯硫醚PPS特点:pps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0.8%),吸水率低(约0.02%),防火性好、耐震动疲乏性好等优点。
导热PPS塑料聚苯硫醚PPS性能: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。
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(资料由优畅工程塑料有限公司提供)。
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。
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21世纪是材料工业高速增长的世纪,高性能材料的开发和应用更是蓬勃发展。
高速动车组和高速铁路对材料各方面性能的高要求更是铁道工业中的开发和应用趋势。
聚苯硫醚的性能聚苯硫醚(缩写PPS)。
它具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良,耐化学腐蚀性强等特点。
因长期耐热性高达220℃,属于特种工程塑料,是特种工程塑料第一大品种,被誉为“世界第六大工程塑料”,也是“八大”宇航材料之一,目前,仅有美、中、日实现了产业化生产。
其树脂通过填充改性,可制作各种型材(管、板、丝、膜、布)及零部件,在国防军工、航空航天、电子通讯、汽车机械、家用电器、医疗器械、石油化工、医药食品、环境保护等行业都有重要用途,是传统产业升级换代和高新技术发展不可或缺的新材料。
1、耐热性能优良PPS熔点高于280℃,热变形温度超过260℃;长期使用温度为220-240℃;在空气中于700℃降解;在1000℃惰性气体仍保持40%的重量;短期耐热性和长期连续使用的热稳定性均优于目前所有的工程塑料,普通工程塑料耐温在200℃以下。
2、阻燃自身具有阻燃性,氧指数47-53;阻燃性可达到美国安全检测实验室公司UL94的V-0/5V级级;在制作阻燃产品时不需加入任何阻燃剂,保持了材料本身的高机械性能,同时也避免阻燃剂的添加而造成的有害物质的超标。
3、机械性能好机械强度高、表面硬度高、高模量;并具有优异的耐蠕变性和耐疲劳性。
拉伸强度可达230MPa,弯曲强度在330MPa。
通过添加韧性改性剂,也可使PPS复合改性具有高强度且抗冲击,承受较大扭力的特点。
4、耐化学性优异耐化学药品性优异;目前尚未发现可在200℃以下溶解PPS的溶剂;能承受低温-70℃以及长时间盐雾环境条件;对无机酸、碱和盐类的抵抗性很强(强氧化性酸除外)。
5、成品尺寸稳定性好成型收缩率很小;吸水率低,线性热膨胀系数小;在高温或高湿条件下仍表现出良好的尺寸稳定性,成型收缩率在0.2~0.5%。
PPS物理化学性质
物理性质有:
1、白色至微黄色粉末,是分子中含有对亚苯基硫醚重复结构单元的聚合物,是一种新型功能性工程塑料
2、熔点高,在熔融过程中易与空气中的氧发生热氧化交联反应而黏度不稳定。
3、PPS的力学性能好,其刚性极强,表面硬度高,具有优异的耐蠕变和耐疲劳性,且耐磨性能突出。
4 、PPS是一种综合性能优异的热塑性结晶树脂,具有良好的流动性和成型加工性,可用各种方法加工成型,经纤维增强或填充之后,仍可注塑成形状复杂的薄壁制件。
5、PPS的耐热性能优异,其熔点高达280~290℃,分解温度大于600℃,可在280C时连续使用,其短期耐热性和长期连续使用的热稳定性均优于目前所有的工程塑料。
化学性质如下:
1、PPS的尺寸稳定性好、成型收缩率低,吸水性小;电性能优良,即使在高温、高湿和高频条件下变化也不大。
2、PPS树脂本身具有很好的阻燃性、自熄性,无需添加任何阻燃剂即可达到UL-94V-0和5-V(无滴落)级,且燃烧过程中发烟量很低。
3、由于PPS具有仅次于聚四氟乙烯的优异的耐化学药品性和耐化学腐蚀性,除强氧化性酸以外,PPS对有机醇、酮、酸、酯、芳香烃、氯代烃以及无机酸、碱、盐均稳定。
溶于氯代联苯,不溶于170C以下的大多数溶剂。
且对各种辐射也很稳定。
其缺点是涂装性与着色性不理想,但不易被化学品腐蚀。
4、脆性较大,延伸率低,其分子链呈刚性,且结晶度可达75%,因而韧性较差,而且其熔接强度也不好,这就限制了其作为耐冲击部件的使用。
5 、成本高,与通用工程塑料相比价格高出两倍左右。
6、单纯树脂难以注射成型。
7、本身是绝缘体,但氧化或掺杂后可成为半导体
聚苯硫醚生产应用与改性研究2005年3月8日
1.概述聚苯硫醚简称PPS,作为一种性能优异的特种工程塑料,聚苯硫醚具有优异的耐高温稳定性、阻燃性、耐化学腐蚀性及良好的机械和电学性能,而且具有较高的结晶度,PPS模型制品在较高温度下也具有良好的尺寸稳定性,可采用多种加工成型方法加工,并可进行精密成型。
广泛应用于汽车、电气电子及机械等领域。
近年来PPS的新品和新用途仍源源不断的开发与生产。
由于PPS的优异性能和广泛用途,目前已成为特种工程塑料的第一大品种,在通用工程塑料中产量排行第六位。
2.生产现状
文献报道PPS合成路线主要有四条,但是工业化合成采用最多的技术是对二氯苯和硫化钠在极性溶剂N-甲基吡咯烷酮或六甲基磷酰三胺中进行缩聚而得。
PPS在1973年由美国Phi llips石油公司首先实现工业化,并以商品名“Ryton”投放市场,得到广大用户的青睐,在专利保护失效后,德国、日本相继有多家公司建有PPS装置。
目前世界PPS主要生产厂家有美国Phillips石油公司、Fortron公司,德国拜耳公司,日本东丽-菲利浦公司、吴羽化学工业公司、东曹—保士谷公司、大日本油墨化学公司、东燃石油化学工业公司等,年总生产能力约为6万t/a左右。
早在20世纪70年代,我国上海、天津、广州、四川等地对PPS进行了生产与应用的研究开发工作,据报道国内四川特种工程塑料厂,四川广汉高新材料开发有限公司,甘肃化机厂,北京化工研究院,四川内江高分子材料厂,自贡市化学试剂厂,广州化学试剂厂等多家小规模生产装置,但工程、合成技术、成本等诸多因素,装置严重开工不足,许多装置开工不久即关闭。
其中研究最早和最有实力的单位是四川大学材料研究所,取得国家多项专利,该所承担了PPS合成研究项目的国家“863”计划,2002年国内聚苯硫醚合成技术取得突破,四川大学控股的四川华拓实业发展股份有限公司建设的50吨/年加压法合成注塑级聚苯硫醚树脂装置,经过考核鉴定产品各项指标达到国外先进水平。
2003年该公司在四川省德阳市中国专利技术产业化示范园开工千t/a级的聚苯硫醚装置,标志着我国聚苯硫醚工业取长足进展。
目前我国聚苯硫醚的生产能力约为2500t/a,年产量约为500t/a。
尽管我国聚苯硫醚合成取得突破性进展,但是仍存在原料精制、聚合工艺、溶剂回收、产物后处理、设备构造、产品开发及工程放大等方面技术需要完善提高。
3.应用与市场
PPS的良好市场前景和广泛用途,来源其具有优异的内在品质和超群的性能。
PPS具有优良的热稳定性,短期耐热性和长期连续使用的热稳定性均优于目前所有的工程塑料。
耐化学腐蚀性,PPS树脂耐化学腐蚀性能与号称“塑料之王”聚四氟乙烯,在200℃以下,几乎没有溶剂能溶解它。
物理机械性能,PPS树脂的熔体粘度非常低,流动性良好,极易与玻纤润湿接触,因此填料容易,用其制备的玻纤或玻纤—无机填料增强的注塑级粒料,具有极高的抗伸性、抗冲击性、抗弯曲及延展性。
尺寸稳定性,PPS注塑制品具有良好的耐蠕变性能,线膨胀系数低,尺寸稳定性十分良好。
粘接性能,PPS对玻璃、铝、不锈钢等有非常高的粘
接强度,对玻璃的粘接强度甚至大于玻璃的内聚力,由于具有良好的耐腐蚀性和粘接性能,极宜作化工设备的衬里。
另外,PPS自身的化学结构使其具有良好的难燃烧性能,无需加入阻燃剂。
PPS具有很低的介电常数、电感应率和介质损耗因素,在高温、高湿等环境下具有优良的绝缘性和介电特性等。
由于PPS具有无与伦比的综合性能,因此在航空航天、核工业、电子电气等高新技术领域作为耐高温度、高性能的非金属结构材料获得应用。
而且在民用工业领域也有广阔的前景,如PPS可以制成各种耐高温、耐腐蚀的稀硫酸水解罐、排气阀和出料阀;增强PPS制品用于电工零部件,如变压器骨架、线圈骨架和受热条件下工作的管座、接插件和带有金属的嵌件等;机械行业的泵壳、叶轮、风机、叶片和过滤器等;汽车行业的发动机活塞环、排气循环阀、汽车流量阀等;另外在家用电器、办公自动化领域也具有很好应用前景,特别是随着汽车轻量化和低成本趋势,机械性能好、尺寸精度高、耐高温、耐腐蚀的PPS在汽车工业中应用潜力巨大。
PPS/PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)
由于PPS的伸长率比较高、抗冲击性差,采用PBT树脂与PPS共混,既能保持PPS原有的优异性能,又可以达到增韧的目的,目前国内对该合金进行较有成效的研究。
PPS/PTFE(聚四氟乙烯)
目前PPS/PTFE合金研究与开发受到特别重视,该类高耐磨的润滑材料广泛应用于机械、汽车及航空航天和军事领域。
PPS与PTFE树脂均为卓越的耐高温、耐腐蚀、高绝缘工程塑料,相比之下,PPS树脂具有较好成型性,而PTFE具有更好韧性和更低的摩擦系数,以PP S为主的该类合金比单纯的PPS韧性、耐腐蚀性、自润滑性得到提高;以PTFE为主的该类合金,可以提高PTFE的成型性、尺寸稳定性、抗蠕变性、压缩强度并减少透气性,可用于制造齿轮、轴承及衬垫材料。
但是PPS与PTFE相容性很差,一般相容剂很难获得好的效果,需要开发特殊的相容剂,据报道日本大金公司研制的四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物树脂(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物树脂(FEP)和四氟乙烯-丙烯醚树脂(EPE)可以作为P TFE与PPS的相容剂,在PPS与PTFE共混改性过程中,PEA、FEP、EPE可以降低两相界面张力,改性后的PPS材料表现出优异的耐摩擦性。
PPS/PTFE作为目前研究与应用最广泛的PP S合金,还有许多新品种,如玻纤增强的PPS/PTFE合金,主要用于制造汽车风门;氧化铝填充的PPS/PTFE,作为高性能的减磨抗磨材料;碳纤维增强的PPS/PTFE,用于制造高性能滑动零部件;碳纤维、二氧化钼增强填充的PPS/PTFE,主要用作高附着、高热稳定性、耐磨性的涂料。
目前研究与开发的与PPS共混改性的材料还有,PES(聚醚砜)、PC(聚碳酸酯)、PEK-C(酚酞型聚醚酮)、PPSK(聚苯硫醚酮)、PPO(聚苯醚)、PE(聚乙烯)、ABS和丙烯酸类橡胶弹性体等。
如PPS/PC合金,提高PPS抗冲击强度,提高PC阻燃性能,主要用于机械行业、电子电气和汽车工业;PPS/PPO合金已被用作电池盒和电池盖;PPS/PE已被用于电线电缆等通讯信息行业中。
5.结束语
由于PPS良好发展潜力和市场前景,加上 PPS用途涉及军工领域,因此国外一直不对
我国出口所有的树脂产品,国家对PPS研究工作特别重视,经过多年和多家科研机构的努力,近年来终于有所突破,建设了拥有自主知识产权的千t/a级装置,随着我国PPS技术突破, 而且国内PPS合成原料对二氯苯质优价廉,供应充足,预示着我国PPS工业将迎来一个快速发展阶段,针对国内目前PPS生产应用的现状,对我国PPS工业提出以下发展建议。
尽管我国PPS合成技术取得一定突破,但是在品种、质量和装置规模等多个方面与国外相比仍存在较大差距,今后要加快合成技术的完善与提升,开发出高性能的PPS产品,如开发线性的PPS代替目前交联型PPS,加快耐冲击性、高强度、高流动性和吹塑品级的PPS研究开发;另外加快开发新型制造工艺合成芳香族非晶性PPS,在结构中引入砜基结构,制备无定形高聚物的聚苯硫醚砜(PPSS)和结晶性PPS共聚合物,紧跟国际PPS合成与应用的发展潮流。
随着我国PPS规模化合成技术的突破,今后国内要加快填充、增强和共混合金的研究与开发,尤其是玻纤、碳纤填充的PPS,PPS/PTFE、PPS/PE、/PPS/PA、PPS/PEEK等合金的开发与应用,一方面满足国内各行各业尤其是航空航天、汽车工业对PPS的需求;另一方面扩大PPS应用领域,增加PPS的消费量,促进和带动我国PPS工业健康有序的发展。
信息来源:中国特种工程塑料网。