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PPS: | PPS高溫塑料 |
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發(fā)布時(shí)間: | 2023-12-19 02:26 |
最后更新: | 2023-12-19 02:26 |
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PPS是一種塑料。
pps是分子主鏈上含有苯硫基的熱塑性工程塑料,屬聚醚類(lèi)塑料。它是于1968年在美國進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),工業(yè)上主要生產(chǎn)方法有溶液聚合法和自縮聚法。
pps的分子結構可看出,它是以苯環(huán)和硫原子交替排列構成的線(xiàn)性或略帶支鏈的高聚物,分子鏈規整體性強,由剛性苯環(huán)與柔性硫醚鏈連接起來(lái)的主鍵具有剛柔相濟的特點(diǎn),因此pps可以結晶,熔點(diǎn)高。
其次,由于苯環(huán)與硫原子形成共軛。且硫原子尚未處于飽和,經(jīng)氧化后可使硫醚鍵變成亞砜基,或使相鄰大分子形成氧橋支化或交聯(lián),使得熱、氧穩定性十分突出;第三,由于硫原子的極性被苯環(huán)共軛及高結晶度的束縛,使pps呈現非極性或弱極性的特點(diǎn)。
因此pps的電絕緣性、介電性、及耐化學(xué)介質(zhì)性也很突出;第四,由于pps與眾多聚合物和添加劑有良好的相容性,可以采用多種手段進(jìn)行改性,以提高其力學(xué)性能和其它性能。
聚苯硫醚(PPS)作為繼五大工程塑料之后和第六種工程塑料,因具有接近于金屬的力學(xué)強度及穩定的剛性,而且具有高熔點(diǎn)及高熱分解溫度,在高溫下具有很好的尺寸穩定性與耐化學(xué)性。使其可作為各種機械的結構零件、電器設備及電子部件。
發(fā)展歷程
1948年
Macallum采用對二氯甲苯和碳酸鈉以及硫黃的熔融反應,在實(shí)驗室里首次將其合成成功。
1968年
Phillips Petroleum公司(美國〕將工業(yè)制造方法開(kāi)發(fā)成功。
1973年
該公司的德克薩斯(Texas)工廠(chǎng)以(RYTON)的商品名,開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn)。并維持**生產(chǎn)的局面長(cháng)達13年。2000年P(guān)hillips石油公司與Chevron公司合併,塑料事業(yè)歸屬新公司經(jīng)營(yíng)。
1986年
寶理塑料公司與吳羽化學(xué)工業(yè)株式會(huì )社獨自開(kāi)發(fā)的直鏈形PPS樹(shù)脂(商品名FORTRON)進(jìn)行技術(shù)合作,開(kāi)始生產(chǎn)和銷(xiāo)售PPS的混合料。
制備方法
目前,PPS的生產(chǎn)方法主要有硫化鈉法、**溶液法、氧化聚合法、對鹵代苯硫酚鹽熔融或溶液縮聚法、非晶質(zhì)PPS合成法和硫化氫法。
但技術(shù)比較成熟,工藝較可靠的為硫化鈉法。即以含水硫化鈉或硫氫化鈉為硫源,在溶劑N-甲基吡咯烷酮(NMP)或N-甲基已內酰胺中加熱脫水后,加入單體對二氯苯及其他化學(xué)助劑,升溫加壓縮聚而得。
化學(xué)結構式
外觀(guān)及燃燒鑒別
燃燒辨別: 易燃程度屬于困難、離開(kāi)火有自動(dòng)熄滅能力、火焰深紅頂、中部深橙黃色、底部有淺黃邊,燃燒過(guò)程冒出低量碳屑及焦化及起泡現像,氣味像**。
聚苯硫醚的分類(lèi)
PPS樹(shù)脂可以分為直鏈型(線(xiàn)性型)與交聯(lián)型兩大類(lèi),二者制造方法略有不同,因此分子構造亦有差異。直鏈型的分子排列成直鎖狀,比較容易伸縮。然而交聯(lián)型的分子間有氧原子的鍵結存在形成架橋構造,分子的伸縮受到限制。
直連型PPS樹(shù)脂克服了以前的交聯(lián)型PPS樹(shù)脂的啡色的顏色、硬、脆等缺點(diǎn)。它的顏色是米黃色的(有些公司的PPS外觀(guān)呈白色的),拉伸強度、彎曲強度都有所增加,伸長(cháng)率及彈性模量的值都比以前高出很多.
性能特點(diǎn)
耐熱性能優(yōu)異
其熔點(diǎn)超過(guò)280℃,熱變形溫度超過(guò)260℃,長(cháng)期使用溫度為220-240℃。在空氣中于700℃降解在1000℃惰性氣體仍保持40%的重量,短期耐熱性和長(cháng)期連續使用的熱穩定性均優(yōu)于目前所有的工程塑料。經(jīng)特殊改性的品種,熱變形溫度可達350℃以上。能承受260℃,10秒的電焊浴中的浸泡,足夠滿(mǎn)足電子部件的表面組裝技術(shù)的要求。
自身具有阻燃性
聚苯硫醚阻燃性可達到UL94-0級,氧指數(LOI)>57%。 聚苯硫醚自身的化學(xué)結構使其具有良好的難燃燒性能,無(wú)需加入阻燃劑。
機械性能好
其剛性極強,表面硬度高,洛氏硬度>100HR,拉伸強度>170 MPa ,彎曲強度>220MPa,缺口沖擊強度〉16 MPa,彎曲模量>3.5×104,有優(yōu)良的彈性恢復特性,在高溫高載荷下仍有優(yōu)良的耐蠕變特性,對于循環(huán)應力也顯示出優(yōu)良的耐疲勞特性。
耐化學(xué)藥物性能優(yōu)異
目前尚未發(fā)現可在200℃以下溶解聚苯硫醚的溶劑,對無(wú)機酸、堿和鹽類(lèi)的抵抗性極強。
尺寸穩定性好
成型收縮率很低,小于0.0025%,吸收率小于0.05%,線(xiàn)性熱膨脹系數也小。在高溫、高濕條件下仍表現出良好的尺寸穩定性。故在機械、化工、儀器、儀表和航空、航天、艦船等各個(gè)方面都具有廣泛用途。
電性能優(yōu)
聚苯硫醚在高溫、高濕、高頻條件下仍具有優(yōu)良的電性能,其體積電阻率為1×1016Ω.cm,表面電阻率為1×1015Ω,電氣強度>18KV/mm. 離子性雜質(zhì)非常少,在對于電性能要求非??量痰念I(lǐng)域也有可能應用,在高濕高溫狀態(tài)下的體積電阻率變化極小,介電常數幾乎不隨周波數和溫度變化。作為電絕緣材料,它具有非常優(yōu)良的特性。
耐磨性突出
通過(guò)填充氟樹(shù)脂和碳纖維等潤滑劑,可大幅度提高其耐磨性,摩擦系數在0.01-0.02。
耐幅射
耐幅射達到Gy 1×108,是其它工程塑料無(wú)法比擬的新材料,是電子、電氣、機械、儀器、航空、航天、軍事等領(lǐng)域特別是原子彈、中子彈耐輻射唯一理想的優(yōu)良材料。
加工性能好
PPS樹(shù)脂的熔體粘度低,流動(dòng)性好,極易與玻纖潤濕接觸,因此填充填料容易,用其制備的玻纖或無(wú)機填料增強注塑級粒料,具有極高抗伸縮性,抗沖擊性,抗彎曲及延展性。在其熔點(diǎn)以上可以統一成形。
與金屬和非金屬粘接性能好
PPS特別對玻璃、鋁、鈦、不銹鋼等具有非常高的粘結強度,附著(zhù)力達到1級。對玻璃的粘結性能好,極宜作化工設備的襯里。
后加工
熔合強度大,攻絲、壓入等的二次加工特性非常優(yōu)越。但由于 PPS 極好的耐腐蝕性,不易粘接,超聲波焊接是其佳的粘接方式
改性
雖然聚苯硫醚具有許多獨特的優(yōu)異性能,但是它也存在一些缺陷,主要表現在:
1. 脆性較大,延伸率低。由于PPS獨特的化學(xué)結構,其分子鏈呈現剛性,結晶度可以達到75%,因而韌性較差,而且其熔接強度也不高,這就限制了其作為耐沖擊部件的使用;
2. 成本高,與其它通用工程塑料相比價(jià)格要高出近兩倍;
3. 由于PPS具有優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性能,所以其涂裝性與著(zhù)色性能不太理想;
4. 極易流動(dòng),單純樹(shù)脂難以注射成型;
5. 熔點(diǎn)高,在熔融過(guò)程中極易與空氣中的氧氣發(fā)生熱氧化交聯(lián)反應而使粘度不穩定。