聚苯硫醚綜合性能優(yōu)異,但是也存在脆性大、韌性差、強度低的缺點,因此通常需要和其它材料復合使用以提高性能,最常見的便是加入玻璃纖維和碳纖維。玻璃纖維在聚苯硫醚基體中起成核劑的作用,使得聚苯硫醚分子圍繞玻璃纖維結晶,再加入偶聯(lián)劑改善兩者界面的結合性,當復合材料受到外界沖擊時可以起到增強作用。碳纖維具有質輕、強度和模量高、導電導熱、膨脹系數小等優(yōu)點,常常與聚苯硫醚復合加工應用在航天航空領域,這種復合材料也被認為是綜合性能比較好、相當有潛力的航空熱塑性復合材料之一。除此之外,還可以將聚苯硫醚與PTFE共混形成復合材料。PTFE的分子結構中含有高鍵能的碳氟鍵,碳鏈外有氟原子形成的屏蔽效應,使得其具有優(yōu)異的自潤滑性、電絕緣性、化學穩(wěn)定性、耐高低溫、耐老化等優(yōu)點,與聚苯硫醚結合不僅能夠發(fā)揮兩者的優(yōu)勢,還能夠改善聚苯硫醚韌性差、力學強度低、耐磨損性能低的缺點。兩者的結合可謂是“天作之合”。聚苯硫醚為一種白色粉末,平均分子量為0.4-0.5萬,聚苯硫醚有十分優(yōu)異的熱性能。河南耐高溫聚苯硫醚制件
3熱學性能聚苯硫醚有優(yōu)異的熱性能,短期可耐260℃,并可在200~240℃下長期使用;其耐熱性與PI相當。4電學性能聚苯硫醚電性能十分突出,與其它工程材料相比,其介電常數與介電耗損角正切值都比較低,并且在較大的頻率、溫度及溫度范圍內變化不大;聚苯硫醚的耐電弧好,可與熱固性塑料媲美。聚苯硫醚常用于電器絕緣材料,這在熱固性材料中也不多見;其用量占30%左右。5環(huán)境性能聚苯硫醚的特點之一為耐化學腐蝕性好,其化學穩(wěn)定性僅次于PTFE:聚苯硫醚對大多酸、酯、酮、酚及脂肪烴、芳香烴、氯代烴等穩(wěn)定,不耐氯代聯(lián)苯及氧化性酸、氧化劑、濃硫酸、濃硝酸、王水、過氧化氫及次氯酸鈉等。聚苯硫醚耐輻射性好。洛陽磺化聚苯硫醚應用聚苯硫醚紡織纖維:用于特殊工業(yè)除塵設備。
了解聚苯硫醚PPS聚苯硫醚(全稱為聚亞苯基硫醚,英文名為PolyphenyleneSulfide,縮寫為PPS),是特種工程塑料一大品種,被譽為繼聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚甲醛(POM)、尼龍(PA)、聚苯醚(PPO)之后的“世界第六大工程塑料”,也是八大宇航材料之一。結構式如下:一、結構特點(1)它是以苯環(huán)和硫原子交替排列構成的線性或略帶支鏈的聚合物,分子鏈規(guī)整性強。由剛性苯環(huán)與柔性硫醚鍵連接起來的主鏈具有剛柔兼?zhèn)涞奶攸c,因此聚苯硫醚可以結晶(其原粉結晶度高達75%,熔點高達285℃);(2)由于主鏈上苯環(huán)與硫原子形成了共軛,且硫原子尚未處于飽和,經氧化可使硫醚鍵變?yōu)閬嗧炕晚炕蛘呤潜江h(huán)和相鄰大分子形成氧橋支化或交聯(lián),但并沒使主鏈斷裂,因此熱氧穩(wěn)定性突出,**高連續(xù)使用溫度可達260℃,熱分解溫度可達522℃;(3)由于硫原子的極性被苯環(huán)共軛及高結晶度的束縛,整個聚合物呈現(xiàn)出非極性或弱極性的特點,因此電絕緣性和介電性以及耐化學介質性也很突出;(4)由于聚苯硫醚與許多的聚合物和添加劑有良好的相容性,因此可以通過共混、增強、合金化等手段改性,以提高其物理力學性能。
主要塑料種類的分類和性能示意圖見圖1。圖1主要塑料種類的分類和性能示意圖PPS由硫原子和亞苯基環(huán)以對位替換模式形成,鏈規(guī)整性強;分子結構中含有高度穩(wěn)定的化學鍵,形成一個具有熱穩(wěn)定性的晶體點陣,使其對熱降解和化學反應均具有很高的分子穩(wěn)定性;剛性結構的苯環(huán)和柔性結構的硫醚鍵,使其除具有一般工程塑料的性能外,還兼具某些獨特的性能,比如優(yōu)異的耐熱性、耐化學腐蝕性、阻燃性、電性能突出、高剛性、尺寸穩(wěn)定性、熔融流動性好等。PPS分子結構示意圖見圖2。圖2PPS分子結構示意圖根據分子量的高低,PPS樹脂可以分為高分子量、中分子量和低分子量樹脂。聚苯硫醚對大多酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烴、芳香烴、氯代烴等穩(wěn)定。
合成工藝PPS的合成方法主要有溶液聚合法和自縮聚法。溶液聚合法以對二氯苯和硫化鈉為原料,在極性有機溶劑如六甲基磷酸三胺(HPT)或N-甲基吡洛烷酮(NMP),溫度為175~350℃、常壓下進行溶液聚合制備聚苯硫醚,反應副產物為氯化鈉,反應式為:自縮聚法是以鹵代苯硫酚金屬鹽為原料,在氮氣保護下于200~250℃下自縮聚制備聚苯硫醚,反應副產物為鹵化金屬鹽,三、改性經過玻璃纖維、碳纖維、礦物填充、碳納米管、聚四氟乙烯、石墨烯、二硫化鉬等材料改性后的聚苯硫醚(PPS)增加了如導電性、導熱性、耐熱性、耐磨性、GQ度、耐水解等材料特征。從而形成了據有特有功能的特種工程塑料。聚苯硫醚薄膜/絕緣紙:用于電機絕緣材料。山東碳纖聚苯硫醚材料
超韌系列聚苯硫醚含有一些增韌劑,會失去一些耐燃性。河南耐高溫聚苯硫醚制件
在我國,雖然聚苯硫醚長絲產品穩(wěn)定性稍有欠缺,但是部分企業(yè)可實現(xiàn)小規(guī)模生幣產。同時,我國聚苯硫醚產業(yè)逐漸形成了樹脂-纖維復合材料-下游應用上下游產業(yè)鏈,隨著我國聚苯硫醚產業(yè)研發(fā)力度的加大,部分LT企業(yè)在技術實力、 產量占比等方面逐漸實現(xiàn)產業(yè)布局, 加強了國內企業(yè)競 爭能力,未來,聚苯硫醚產業(yè)將朝著均勻化、細旦化以及復合纖維方向發(fā)展。聚苯硫醚(PPS)是重要的新興環(huán)保化工材料,未來,為加強國內企業(yè)整報體競爭能力,聚苯硫醚產業(yè)將朝著均勻化、細化以及復合纖維方向發(fā)展。河南耐高溫聚苯硫醚制件