PPS的概述
聚苯硫醚,全称为聚亚***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。它具有硬而脆。结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。
PPS是结晶型(结晶度55%-65%)的高刚性白色粉末聚合物,耐热性高连续使用 温度达240℃)、机械强度、刚性、难燃性、耐化学***性、电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂,耐磨、抗蠕变性优、阻燃性优。有自熄性,达UL94V-0级。高温、高湿下仍保持良好的电性能。流动性好,易成型,成型时几乎没有缩孔凹斑。与各种无机填料有良好的亲和性。若提高其物理机械性能和耐热性(热变形温度),增强材料有玻璃纤维、炭纤维、聚芳酰胺前位、金属纤维等,以玻璃纤维为主。无机填充有滑石、高岭土、碳酸钙、二氧化哇、二硫化泪等。
PPS特性
聚苯硫醚,全称为聚亚***硫醚,英文名称为Polyphenylenesulfide,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***二厂、四川自贡化学***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***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***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。
应用范围
(1)汽车工业:PPS用于汽车工业占45%左右,主要用于汽车功能件;如可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮,气动信号调***等。
(2)电子电器:PPS用于电子电器工业可占30%,它适合于环境温度高于200℃的高温电器元件;可制造发电机和发动机上的点涮、电涮托架、启动器线圈、屏蔽罩及叶片等;在电视机上,可用于高电压外壳及插座、接线柱及端子板等;在电子工业、制造变压器、阻流圈及继电器的骨架和壳体,集成电路载体;利用高频性能,制造H级绕线架和微调电容器等。
(3)机械工业:用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料,具体有泵体、阀门、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮等。
加工特性
树脂厂商提供的PPS为一种相对质量比较低(4000~5000)、结晶度较高(75%)的白色粉末,这种纯PPS无法直接塑化成型,只能用于喷涂。用于塑化成型的PPS,必须进行交联改性处理,使熔体的粘度上升。一般交联后的熔融指数达到10~20为宜;进行玻璃纤维增强PPS的熔融指数可大一些,但不能大于200。
PPS的交联方法有热交联和化学交联两种,目前以热交联为主。热交联的交联温度为150~350℃,低于150℃不发生交联,高于350℃发生高度交联,反而导致加工困难。
化学交联需要加入交联促进剂,具体的品种有氧化锌、氧化铅、氧化镁、氧化钴等以及酚类化合物,六***甲基三聚***酰胺、***、碱金属或碱土金属的次氯酸盐等。
PPS虽有交联,但流动性下降不多;因此,废料可重复使用三次;PPS本身具有脱模性,可不必加入脱模剂;PPS经过热处理可提高结晶度及热变形温度,后处理的条件为:温度204℃,时间30min。