聚苯硫醚全稱為聚苯基硫醚。英文名稱:Polyphenylene sulfide,簡稱PPS是分子主鏈中帶有苯硫基的熱塑性樹脂,聚苯硫醚是一種結(jié)晶性的聚合物。
聚苯硫醚全稱為聚苯基硫醚,是分子主鏈中帶有苯硫基的熱塑性樹脂,聚苯硫醚是一種結(jié)晶性的聚合物。未經(jīng)拉伸的纖維具有較大的無定形區(qū)(結(jié)晶度約為5%),在125℃時發(fā)生結(jié)晶放熱,玻璃化溫度為93℃;熔點281℃。拉伸纖維在拉伸過程中產(chǎn)生了部分結(jié)晶,(增加至30%),如在130—230℃溫度下對拉伸纖維進行熱處理,可使結(jié)晶度增加到60—80%。因此,拉伸后的纖維沒有明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變或結(jié)晶放熱現(xiàn)象,其熔點為284℃。隨著拉伸熱定形后結(jié)晶度的提高,纖維的密度也相應(yīng)增大,由拉伸前的1.33g/cm3到拉伸后的1.34g/cm3,經(jīng)熱處理后則可達1.38g/cm3。
PPS是一種綜合性能優(yōu)異的特種工程塑料。PPS具有優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、阻燃、均衡的物理機械性能和極好的尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)良的電性能等特點,被廣泛用作結(jié)構(gòu)性高分子材料,通過填充、改性后廣泛用作特種工程塑料。同時,還可制成各種功能性的薄膜、涂層和復(fù)合材料,在電子電器、航空航天、汽車運輸?shù)阮I(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。
聚苯硫醚主要特點
◆新型高性能熱塑性樹脂
1968年,美國菲利普石油公司成功研制出了采用對二氯苯和硫化鈉為原料,在有機溶劑NMP中進行溶液聚合稱聚苯硫醚的方法,這是真正意義上實現(xiàn)了具有工業(yè)生產(chǎn)價值的聚苯硫醚合成路線。
◆機械強度高,電性能優(yōu)良,阻燃性優(yōu)異
PP樹脂經(jīng)改性后大幅度提升各項性能,以加入玻璃纖維為例,沖擊強度可增加2—4倍,拉伸強度可增加1—1.5倍。其介電常數(shù)與介電耗損角正切值都比較低,阻燃性也非常低優(yōu)秀,達到0.6-3.22mm厚度,V-0級別的阻燃效果。
◆耐高溫,熱穩(wěn)定性優(yōu)異
熱學(xué)性能:PPS又有優(yōu)異的熱性能,短期可耐260℃,并可在200—240℃的溫度中長期使用;其耐性與PI相當,僅次于F4塑料,這是在熱固性塑料中不多見的。
◆耐酸堿
環(huán)境性能:PPS的特點之一是耐化學(xué)腐蝕性好。PPS對大多酸、酯、銅、酚、及脂肪烴,芳香烴、氯代烴等穩(wěn)定。且耐輻射性能優(yōu)異。
改性的意義
經(jīng)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(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐熱性、耐磨性、高強度、耐水解等材料特征。
從而形成了據(jù)有特有功能的特種工程塑料,廣泛應(yīng)用于航空、航天、軍工、雷達、汽車、電子、電器、化工設(shè)備、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域所需的功能性工程塑料。
應(yīng)用
1.機械石油化工
化工領(lǐng)域設(shè)備的機械零件對不銹鋼和異種合金替代品的需求,推動了PPS的消費不斷增長,相對于金屬零件,PPS零件在極端環(huán)境下更為耐用,有相當高的性價比。
2.軍工國防領(lǐng)域
經(jīng)過特殊改性后的PPS具有耐高溫、耐腐蝕、抗輻射,在高溫、高濕、高頻條件下仍具有高絕緣性,低介電損耗和耐電弧性等優(yōu)異性能。同時,亦可制成具有電磁屏蔽、吸波、隱身、抗靜電等特別的結(jié)構(gòu)功能性材料應(yīng)用于軍事設(shè)備中。
3.汽車領(lǐng)域
目前應(yīng)用得多的是通用塑料,今后的發(fā)展是高檔車越來越多地使用特種工程塑料來代替金屬件,特別PPS功能化和合金化改性材料的應(yīng)用。
PPS是高性能結(jié)構(gòu)材料時以高性能的高分子材料為基體,在保證結(jié)構(gòu)材料良好力學(xué)性能的基礎(chǔ)上,通過化學(xué)改性、物理改性等手段獲得的一類具有特殊功能的高分子材料。他們在承受機械力的同時能夠傳遞、轉(zhuǎn)換或存儲物質(zhì)、能量和信息。
納米粒子具有普通材料不具有的特異性和功能性、如超導(dǎo)性、導(dǎo)磁性、吸波性抗菌性等,加上PPS又是一種非常優(yōu)異的結(jié)構(gòu)材料。
如將納米粒子的特異性和功能性于PPS優(yōu)異的力學(xué)和熱學(xué)性能結(jié)合起來得到功能一體化材料,必將適用于更廣闊的領(lǐng)域,納米復(fù)合PPS材料也是未來發(fā)展的方向。