聚苯硫醚英文簡寫為PPS,是一種新型高性能熱塑性樹脂,具有機械強度高、耐高溫、耐化學(xué)藥品性、難燃、熱穩(wěn)定性好、電性能優(yōu)良等優(yōu)點。在電子、汽車、機械及化工領(lǐng)域均有應(yīng)用pps是分子主鏈上含有苯硫基的熱塑性工程塑料,屬聚醚類塑料。它是于1968年在美國進行工業(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(jié)構(gòu)可看出,它是以苯環(huán)和硫原子交替排列構(gòu)成的線性或略帶支鏈的高聚物,分子鏈規(guī)整體性強,由剛性苯環(huán)與柔性硫醚鏈連接起來的主鍵具有剛?cè)嵯酀奶攸c,因此pps可以結(jié)晶,熔點高;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(wěn)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(jié)晶度的束縛,使pps呈現(xiàn)非極性或弱極性的特點,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行改性,以提高其力學(xué)性能和其它性能。聚苯硫醚的比較大需求為日本占33%,北美占32%,西歐占19%,亞太占16%。遼寧加纖聚苯硫醚材料
此外,PPS制備中會產(chǎn)生有毒物質(zhì)H2S以及含有NMP、NaCl的大量廢液,三廢的循環(huán)利用和有效處理也給進入PPS行業(yè)設(shè)置了障礙。國內(nèi)企業(yè)發(fā)展PPS行業(yè)具有原料、市場均在國內(nèi)的天然優(yōu)勢,但技術(shù)壁壘一直難以突破。國內(nèi)企業(yè)在PPS技術(shù)開發(fā)和項目投資方面需要注意以下幾點:①基于目前市場上PPS產(chǎn)品品質(zhì)層次不齊,隨著應(yīng)用的拓展,在使用過程中對PPS的質(zhì)量要求越來越高,開發(fā)高純度、好品質(zhì)的PPS生產(chǎn)技術(shù),有利于在未來市場競爭中爭取更多的機會。②投資項目需要考慮原料的來源供應(yīng)問題,開發(fā)PPS的同時,要加強對其下游產(chǎn)品的開發(fā),使產(chǎn)品系列化,這樣不但可以提高競爭力,還可以自產(chǎn)自銷。青島**度聚苯硫醚材料聚苯硫醚的耐輻射性真的很好。
加工方法(1)注塑:可采用通用注塑機,玻璃纖維增強PPS的熔融**以50為宜。注塑的工藝條件為:料筒溫度,純PPS為280~330℃,40%GFPPS為300-350℃;噴嘴溫度,純PPS為305℃,40%GFPPS為330℃;模具溫度120-180℃;注塑壓力,50-130MPA。(2)擠出:采用排氣式擠出機,工藝為:加料段溫度小于200℃;料筒溫度300-340℃,連接體溫度320-340℃,口模溫度300-320℃。(3)模壓成型:適合大型制品,采用兩次壓縮,先冷卻,后熱壓。熱壓的預(yù)熱溫度純PPS為360℃左右15min,GFPPS為380℃左右20min;模壓壓力為10~30Mpa,冷卻到150℃脫模。(4)噴涂成型:采用懸浮噴涂法和懸浮噴涂與干粉熱噴混合法,都是將PPS噴涂到金屬表面,再經(jīng)過塑化、淬火處理而得到涂層;PPS的涂層處理溫度在300℃以上,保溫30min。
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(fù)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(jié)晶,再加入偶聯(lián)劑改善兩者界面的結(jié)合性,當(dāng)復(fù)合材料受到外界沖擊時可以起到增強作用。碳纖維具有質(zhì)輕、強度和模量高、導(dǎo)電導(dǎo)熱、膨脹系數(shù)小等優(yōu)點,常常與聚苯硫醚復(fù)合加工應(yīng)用在航天航空領(lǐng)域,這種復(fù)合材料也被認(rèn)為是綜合性能比較好、相當(dāng)有潛力的航空熱塑性復(fù)合材料之一。除此之外,還可以將聚苯硫醚與PTFE共混形成復(fù)合材料。PTFE的分子結(jié)構(gòu)中含有高鍵能的碳氟鍵,碳鏈外有氟原子形成的屏蔽效應(yīng),使得其具有優(yōu)異的自潤滑性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐高低溫、耐老化等優(yōu)點,與聚苯硫醚結(jié)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(xué)強度低、耐磨損性能低的缺點。兩者的結(jié)合可謂是“天作之合”。聚苯硫醚其特點是耐高溫,耐腐蝕和優(yōu)越的機械性能。
電子電氣:電視機、電腦上的高壓元件、外殼、插座、接線柱,電動機的起動線圈、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,燈頭,暖風(fēng)機等。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。機械工業(yè):用作軸承、泵、閥門、活塞、精密齒輪、以及復(fù)印機、照相機、計算機零部件,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。環(huán)保領(lǐng)域:聚苯硫醚纖維濾料,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,是一種高效耐高溫濾料。模溫取100-150度。主流道錐度應(yīng)大,流道應(yīng)短。保定阻燃聚苯硫醚零件
環(huán)境性能:聚苯硫醚的比較大特點之一為耐化學(xué)。遼寧加纖聚苯硫醚材料
如腐蝕性環(huán)境中的管道、閥門、釜體、儲罐、不粘鍋等。制成純PPS薄膜或利用層壓技術(shù)制備的PPS復(fù)合薄膜,可用于電絕緣材料、電子部件、汽車配件、隔膜材料、裝飾材料等,以及粘接帶、打印機零件、耐熱食品包裝材料等,還能制成導(dǎo)電膜。PPS纖維耐熱性好,與PET、PA樹脂相似,PPS樹脂經(jīng)拉伸處理后,其強度和模量等性能均有所提高,因而可以開發(fā)在薄膜和纖維方面的新應(yīng)用。PPS纖維具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性(200℃下無溶劑可溶)、200~220℃長期使用的熱穩(wěn)定性、阻燃(LOI≥35)、耐輻射(GY≥1×107)和良好的機械性能及優(yōu)良的電絕緣性能等特點,是一種新型的特種功能纖維。表2國內(nèi)PPS各技術(shù)領(lǐng)域的申請量分布占比應(yīng)用領(lǐng)域纖維薄膜粘合劑模塑品涂料分布占比/%截至2016年,國內(nèi)PPS各技術(shù)領(lǐng)域的申請量分布占比如表2所示。統(tǒng)計結(jié)果表明,纖維、薄膜、模塑品、涂料和粘合劑五大技術(shù)領(lǐng)域中,PPS纖維的申請量居,遙遙于其他類型。3聚苯硫醚的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展國內(nèi)外發(fā)展情況目前,PPS的生產(chǎn)公司主要分布在中國、日本、美國、德國等國家,主要生產(chǎn)廠家及規(guī)模如表3所示。全球PPS產(chǎn)業(yè)化需求將隨著環(huán)保、汽車和電子工業(yè)的發(fā)展而繼續(xù)穩(wěn)步增長,2017—2021年全球市場仍將會保持較大的供需差。遼寧加纖聚苯硫醚材料