聚苯硫醚簡(jiǎn)介
物理性能 | 額定值 | 單位制 | 測(cè)試方法 |
比重 | 1.35 | g/cm3 | ASTM D792 |
拉伸模量 2 | 2500 | MPa | ASTM D638 |
抗張強(qiáng)度 2 (屈服) | 70.0 | MPa | ASTM D638 |
彎曲模量 3 (50.0 mm 跨距) | 3300 | MPa | ASTM D790 |
懸壁梁缺口沖擊強(qiáng)度 (23°C) | 29 | J/m | ASTM D256 |
熱變形溫度 (1.8 MPa, 未退火, 3.20 mm) | 93.0 | °C | ASTM D648 |
表面電阻率 | 1.0E+4 到 1.0E+6 | ohm | ASTM D257 |
聚苯硫醚
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(shí)發(fā)生結(jié)晶放熱,玻璃化溫度為150℃;熔點(diǎn)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(duì)拉伸纖維進(jìn)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(diǎn)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/cm
3到拉伸后的1.34g/cm
3,經(jīng)熱處理后則可達(dá)1.38g/cm
3。成型收縮率:0.7% 成型溫度:300-330℃。
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(jī)械性能和的尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)良的電性能等特點(diǎn),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(shí),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(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。國內(nèi)企業(yè)積極研發(fā),并初步形成了一定的生產(chǎn)能力,改變了以往依賴進(jìn)口的狀況。但是,中國PPS技術(shù)還存在產(chǎn)品品種少、高功能產(chǎn)品少、產(chǎn)能急待擴(kuò)大等問題,這些將是PPS下一步發(fā)展的重點(diǎn)。
聚苯硫醚特點(diǎn)
PPS的特性如下:
1、耐化學(xué)性能好。
2、蠕變量低。
3、吸水率低。
4、尺寸穩(wěn)定性好。
5、彈性模量高。
6、阻燃。
聚苯硫醚(PPS)與聚醚醚酮(PEEK),聚砜(PSF),聚酰亞胺(PI),聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP)一起被稱為6大特種工程塑料。
PPS的突出性能:良好的耐熱性能,熱變形溫度一般大于260℃,可在180~220℃溫度范圍使用,PPS是工程塑料中耐熱性品種之一;耐腐蝕性接近四氟乙烯,抗化學(xué)性僅次于聚四氟乙烯;電性能優(yōu)異;機(jī)械性能優(yōu)異;阻燃性能好。
PPS不足之處:價(jià)格太高,在耐高溫材料中屬,但比通用工程塑料高許多;韌性差,性脆;中粘度不穩(wěn)定。
純PPS因性能脆而很少使用,應(yīng)用的PPS多為其改性能品種。具體有;40%玻璃纖維增強(qiáng)PPS(R-4),無機(jī)填充PPS(R-8),碳纖維增強(qiáng)PPS(G-6)等。PPS的發(fā)展和快,預(yù)計(jì)它將成為第六大工程材料。
(1)一般性能:PPS為一種外觀白色,高結(jié)晶度、硬而脆的聚合物,純PPS的相對(duì)密度為1.3,但改性后會(huì)增大。PPS吸水率極小,一般只有0.03%左右。PPS的阻燃性好,其氧指數(shù)高達(dá)44%以上,與其他塑料相比,它在塑料中屬于高阻燃材料(純PVA的氧指數(shù)為47%,PSF為30%,PA66為29%,MPPO為28%,PC為25%)。
(2)機(jī)械性能:純PPS的機(jī)械性能不高,尤其沖擊強(qiáng)度低。以玻璃纖維增強(qiáng)后會(huì)大幅度提高沖擊強(qiáng)度,有27J/m,增大到76J/m,增大3倍;拉伸強(qiáng)度由6Mpa增大到 137Mpa,增大1倍。PPS的剛性很高。在工程材料少見。純PPS的彎曲模量可達(dá)到3.8Gpa,無機(jī)填充改性后可到到12.6Gpa,增大5倍之多。而以剛性著稱的PPO僅為2.55Gpa,PC僅為2.1Gpa。PPS在負(fù)荷下的耐蠕變性好;硬度高;耐磨性高,其1000轉(zhuǎn)時(shí)的模量?jī)H為0.04g,填充F4及二硫化鉬后還會(huì)進(jìn)一步得到改善;PPS還具有一定的自潤性。PPS的機(jī)械性能對(duì)溫度的敏感性能小。
(3)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℃下長(zhǎng)期使用;其耐性與PI相當(dāng),僅次于F4塑料,這是在熱固性塑料中也不多見。
(4)電學(xué)性能:PPS的電性能十分突出,與其它工程材料相比,其介電常數(shù)與介電耗損角成切值都比較低,并且在較大的頻率、溫度及溫度范圍內(nèi)變化不大;PPS的耐電弧好,可與熱固性塑料媲美。PPS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:PPS的特點(diǎn)之一為耐化學(xué)腐蝕性好,其化學(xué)穩(wěn)定性僅次于F4:
PPS對(duì)大多酸。酯、銅、酚、及脂肪經(jīng)、芳香經(jīng)、氯代經(jīng)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、*及次氯酸鈉等。PPS耐輻射性好。
聚苯硫醚生產(chǎn)方法
合成PPS的方法很多,如鹵硫酚鹽的自縮聚,對(duì)鹵二苯和硫磺的熔融聚合,硫磺和苯的親電子反應(yīng),堿金屬硫化物與對(duì)二鹵苯的溶液縮聚(硫化鈉法),硫磺和對(duì)二氯苯的溶液縮聚(硫磺溶液法),二苯在路易斯酸作用下的聚合等等。目前用于工業(yè)生產(chǎn)的為硫化鈉法和硫磺溶液法。
1,硫化鈉法
由硫化鈉和對(duì)二氯苯在極性溶劑中經(jīng)縮聚反應(yīng)值得。反應(yīng)式為:
2,硫磺溶液法
采用硫磺溶液法生產(chǎn)PPS樹脂所用的溶劑和硫化鈉法相同,反應(yīng)條件也大致相同,主要區(qū)別為所用的含硫單體為單質(zhì)(硫磺)而非化合物。硫磺溶液法合成PPS樹脂的反應(yīng)式為:
聚苯硫醚應(yīng)用領(lǐng)域
電子方面:電視機(jī)、電腦上的高壓元件、外殼、插座、接線柱,電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)線圈、葉片,電刷托架及轉(zhuǎn)子絕緣部件,接觸開關(guān),繼電器,電熨斗,吹風(fēng)機(jī),燈頭,暖風(fēng)機(jī),F(xiàn)級(jí)薄膜等。
汽車工業(yè):適用于排氣再循環(huán)閥及水泵葉輪,及汽化器、排氣裝置、排氣調(diào)節(jié)閥、燈光反射器、軸承、傳感部件等。
機(jī)械工業(yè):用作軸承、泵、閥門、活塞、精密齒輪、以及復(fù)印機(jī)、照相機(jī)、計(jì)算機(jī)零部件,導(dǎo)管、噴霧器、噴油嘴、儀器儀表零件等。
化工領(lǐng)域:用于制作耐酸堿的閥門管道、管件、閥門、墊片及潛水泵或葉輪等耐腐蝕零部件。
工程塑料:制造汽車零部件、防腐涂層、電器絕緣材料等。
環(huán)保領(lǐng)域:PPS纖維濾料,應(yīng)用于冶煉、化工、建材、火電、垃圾焚燒爐、燃煤鍋爐等行業(yè)高溫惡劣的工況條件,是一種優(yōu)質(zhì)高效耐高溫濾料。
餐具領(lǐng)域:用于制作筷子,勺子,碗盤等餐具。
聚苯硫醚生產(chǎn)發(fā)展
常見的聚苯硫醚粘合劑主要包括以下品種:
型 號(hào) | 構(gòu) 成 | 外 觀 | 固化方法 | 特 點(diǎn) |
TE-9229 | 雙組分 | 綠豆色糊狀 | 常溫或加溫 | 結(jié)構(gòu)性硬質(zhì)粘接,耐高溫 |
PPS-010 | 雙組分 | 易流動(dòng)的膠液狀 | 常溫或加溫 | 結(jié)構(gòu)性硬質(zhì)粘接,耐高溫 |
PPS-2470 | 雙組分 | 糊狀 | 常溫或加溫 | 結(jié)構(gòu)性硬質(zhì)粘接,耐高溫 |
PPS-2471 | 雙組分 | 灰黃色糊狀 | 常溫或加溫 | 結(jié)構(gòu)性硬質(zhì)粘接,耐高溫 |
PPS-2472 | 雙組分 | 糊狀,綠豆色 | 常溫或加溫 | 結(jié)構(gòu)性硬質(zhì)粘接,耐高溫 |
PPS-1090 | 單組分 | 易流動(dòng)的膠液狀 | 80-90度加溫固化 | 結(jié)構(gòu)性硬質(zhì)粘接,耐高溫下堅(jiān)硬 |
PPS-1091 | 單組分 | 綠豆色糊狀 | 80-90度加溫固化 | 結(jié)構(gòu)性硬質(zhì)粘接,耐高溫下堅(jiān)硬 |
PPS-1150 | 單組分 | 易流動(dòng)的膠液狀 | 150度固化 | 結(jié)構(gòu)性硬質(zhì)粘接,耐高溫下堅(jiān)硬 |
PPS-1151 | 單組分 | 糊狀 | 150度固化 | 結(jié)構(gòu)性硬質(zhì)粘接,耐高溫下堅(jiān)硬 |
PPS-1932 | 單組分 | 半透明糊狀 | 常溫固化 | 非結(jié)構(gòu)性軟質(zhì)彈性粘接,抗震動(dòng)耐高低溫 |
PPS-8602 | 單組分 | 透明膠液 | 常溫固化 | 數(shù)秒鐘粘接 |
注:以上粘合劑均可以用于常見金屬塑料玻璃陶瓷木材等絕大多數(shù)材質(zhì)的粘接,其顏色固化速度和粘稠度均可以根據(jù)需要專門定制。
聚苯硫醚國內(nèi)發(fā)展情況
中國PPS的研究和生產(chǎn)始于20世紀(jì)70年代初期,先后有二十多家企業(yè)建立了PPS樹脂合成中試或生產(chǎn)裝置,但是普遍存在技術(shù)水平低,工藝不過關(guān)的致命弱點(diǎn)。
21世紀(jì)以來,國內(nèi)從事PPS復(fù)合材料生產(chǎn)開發(fā)的單位較多,如晨光化工研究院、北京市化工研究院、廣州化工研究院等在PPS玻纖增強(qiáng)、碳纖維及無機(jī)礦物填充增強(qiáng)PPS的成型加工及應(yīng)用領(lǐng)域、北京玻璃鋼研究院在連續(xù)纖維增強(qiáng)制備PPS復(fù)合板材、中山大學(xué)在PPS/碳纖維復(fù)合材料研究方面取得較大成績(jī)。但國內(nèi)的復(fù)合粒料生產(chǎn)廠仍然存在產(chǎn)量小,品種單一的問題,大多以通用品種——玻璃纖維增強(qiáng)料及無機(jī)物填充改性品種為主。
2003年以來中國PPS改性與復(fù)合粒料的市場(chǎng)總需求量增長(zhǎng)很快,年需求增長(zhǎng)率高達(dá)15%-20%。消費(fèi)的PPS產(chǎn)品型號(hào)仍以通用品種0%-40%玻璃纖維增強(qiáng)料為主,應(yīng)用以電子電器、精密機(jī)械為主,在汽車、摩托以及石油、化工領(lǐng)域的消費(fèi)也在穩(wěn)步增長(zhǎng)。隨著中國電子電器、汽車行業(yè)的高速發(fā)展,進(jìn)入21世紀(jì)以來PPS生產(chǎn)與需求已趨于緊張,隨著社會(huì)的發(fā)展,汽車和電子工業(yè)對(duì)PPS的總需求量還將進(jìn)一步擴(kuò)大中國市場(chǎng)正在形成PPS生產(chǎn)的國內(nèi)外雙重競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì),這將有利于PPS在國內(nèi)的進(jìn)一步推廣以及市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,并開拓國際市場(chǎng)。
結(jié)合國內(nèi)外PPS及新材料的發(fā)展動(dòng)向,在發(fā)展新型PPS類材料品種,開發(fā)PPS新合成方法的基礎(chǔ)上還應(yīng)當(dāng)著力抓好新型改性料及專用料的研制開發(fā),積極開發(fā)新型PPS復(fù)合材料改性品種,盡快建立更大的規(guī)模化生產(chǎn)裝置等。其中,盡快建立5000-8000噸/年級(jí)的PPS樹脂生產(chǎn)線,是中國PPS發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。這是發(fā)展中國高性能結(jié)構(gòu)材料所必須的戰(zhàn)略舉措,對(duì)打破限制和,滿足國民經(jīng)濟(jì)以及各領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芙Y(jié)構(gòu)材料的需求意義極為重大。
聚苯硫醚類型
1、Celstran聚苯硫醚型SF6- 01
Celstran聚苯硫醚型SF6- 01是一個(gè)6%的長(zhǎng)期不銹鋼纖維聚苯硫化物。賦予這種材料性能優(yōu)異的動(dòng)靜dissapative。 Celstran長(zhǎng)纖維stailess鋼產(chǎn)品提供了更高水平的導(dǎo)電性遠(yuǎn)高于短纖維不銹鋼材料。
2、Celstran PPS-GF50-01-US
50%的長(zhǎng)鏈玻璃纖維增強(qiáng)聚苯硫醚。
聚苯硫醚- hGR20
聚苯硫醚- hGR20是玻璃纖維增強(qiáng)聚苯硫醚
是一個(gè)PPS樹脂與玻璃纖維產(chǎn)品的加入。聚苯硫醚的固有特性決定了聚苯硫醚樹脂及它們的化合物,其中包括良好的機(jī)械性能,高抗蠕變性,耐高溫,摩擦性,阻燃性,耐化學(xué)性,優(yōu)良的電絕緣性能,耐電弧性,低模收縮效用,易加工良好的尺寸穩(wěn)定性,耐輻射性。
由于其優(yōu)異的性能,聚苯硫醚- hGR20被廣泛應(yīng)用于電子電器,如:連接器,插座,以及文書的若干組成部分。聚苯硫醚可以用來使元素在高強(qiáng)度,高耐溫性,電氣絕緣是在航空最重要的。它也可用于精確的電器插座,高硬度外殼,并在軍事抵抗高溫部分。
聚苯硫醚復(fù)合hFR61
聚苯硫醚,聚苯硫醚復(fù)合hFR61充滿,這與在聚苯硫醚樹脂基礦物和玻璃纖維填充。具有優(yōu)良的電絕緣性能,耐電弧,耐高溫,固有阻燃性,耐化學(xué)性,高剛性,抗蠕變性,吸水率低,易加工,低模收縮率,良好的尺寸穩(wěn)定性和耐輻射性。它的顏色是黑色的。
聚苯硫醚鑒別標(biāo)準(zhǔn)
1、表面光潔度是衡量各類再生料顆粒品質(zhì)等級(jí)的重要指標(biāo)。
優(yōu)質(zhì)再生料的表面光潔潤滑
2、透明度是衡量中高檔再生料顆粒品質(zhì)等級(jí)的重要指標(biāo)。
有透明度的料,品質(zhì)都不錯(cuò)
3、顏色的均勻和一致是衡量有色再生料顆粒品質(zhì)等級(jí)的重要指標(biāo)。
白,乳白,黃,藍(lán),黑色等顏色
4、顆粒密實(shí)度是檢驗(yàn)再生工藝水平的重要方面。
塑化不良,顆粒疏松。
5、看再生顆粒是否浮沉與水用于檢驗(yàn)PP、PE顆粒的填充料的含量。
對(duì)再生料而言,不同的再生料不同的用途,因?yàn)闆]有也很難制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),以充分滿足用戶的工藝要求為準(zhǔn)。