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聚苯硫醚

聚苯硫醚(PPS),是一种新型高性能热塑性树脂,具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。在电子、汽车、机械及化工领域均有广泛应用。

物理性能

额定值

单位制

测试方法

比重

1.35

g/cm

ASTM D792

拉伸模量 2

2500

MPa

ASTM D638

抗张强度 2 (屈服)

70.0

MPa

ASTM D638

弯曲模量 3 (50.0 mm 跨距)

3300

MPa

ASTM D790

悬壁梁缺口冲击强度 (23°C)

29

J/m

ASTM D256

热变形温度 (1.8 MPa, 未退火, 3.20 mm)

93.0

°C

ASTM D648

表面电阻率

1.0E+4 到 1.0E+6

ohm

ASTM D257

聚苯硫醚全称为聚苯基硫醚,是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂,聚苯硫醚是一种结晶性的聚合物。未经拉伸的纤维具有较大的无定形区(结晶度约为5%),在125℃时发生结晶放热,玻璃化温度为150℃;熔点281℃。拉伸纤维在拉伸过程中产生了部分结晶(增加至30%),如在130-230℃温度下对拉伸纤维进行热处理,可使结晶度增加到60-80%。因此,拉伸后的纤维没有明显的玻璃化转变或结晶放热现象,其熔点为284℃。随着拉伸热定形后结晶度的提高,纤维的密度也相应增大,由拉伸前的1.33g/cm到拉伸后的1.34g/cm,经热处理后则可达1.38g/cm。成型收缩率:0.7% 成型温度:300-330℃。

PPS是一种综合性能优异的特种工程塑料。PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点,被广泛用作结构性高分子材料,通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。同时,还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料,在电子电器、航空航天、汽车运输等领域获得成功应用。国内企业积极研发,并初步形成了一定的生产能力,改变了以往完全依赖进口的状况。但是,中国PPS技术还存在产品品种少、高功能产品少、产能急待扩大等问题,这些将是PPS下一步发展的重点。

PPS的特性如下:

1、耐化学性能好。

2、蠕变量低。

3、吸水率低。

4、尺寸稳定性好。

5、弹性模量高。

6、阻燃。

聚苯硫醚(PPS)与聚醚醚酮(PEEK),聚砜(PSF),聚酰亚胺(PI),聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP)一起被称为6大特种工程塑料。

PPS的突出性能:良好的耐热性能,热变形温度一般大于260℃,可在180~220℃温度范围使用,PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一;耐腐蚀性接近四氟乙烯,抗化学性仅次于聚四氟乙烯;电性能优异;机械性能优异;阻燃性能好。

PPS不足之处:价格太高,在耐高温材料中属底价,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的发展和快,预计它将成为第六大工程材料。

(1)一般性能:PPS为一种外观白色,高结晶度、硬而脆的聚合物,纯PPS的相对密度为1.3,但改性后会增大。PPS吸水率极小,一般只有0.03%左右。PPS的阻燃性好,其氧指数高达44%以上,与其他塑料相比,它在塑料中属于高阻燃材料(纯PVA的氧指数为47%,PSF为30%,PA66为29%,MPPO为28%,PC为25%)。

(2)机械性能:纯PPS的机械性能不高,尤其冲击强度低。以玻璃纤维增强后会大幅度提高冲击强度,有27J/m,增大到76J/m,增大3倍;拉伸强度由6Mpa增大到 137Mpa,增大1倍。PPS的刚性很高。在工程材料少见。纯PPS的弯曲模量可达到3.8Gpa,无机填充改性后可到到12.6Gpa,增大5倍之多。而以刚性著称的PPO仅为2.55Gpa,PC仅为2.1Gpa。PPS在负荷下的耐蠕变性好;硬度高;耐磨性高,其1000转时的模量仅为0.04g,填充F4及二硫化钼后还会进一步得到改善;PPS还具有一定的自润性。PPS的机械性能对温度的敏感性能小。

(3)热学性能:PPS又有优异的热性能,短期可耐260℃,并可在200~240℃下长期使用;其耐性与PI相当,仅次于F4塑料,这是在热固性塑料中也不多见。

(4)电学性能:PPS的电性能十分突出,与其它工程材料相比,其介电常数与介电耗损角成切值都比较低,并且在较大的频率、温度及温度范围内变化不大;PPS的耐电弧好,可与热固性塑料媲美。PPS常用于电器绝缘材料,这在热固性材料中也不多见;其用量占30%左右。

(5)环境性能:PPS最大的特点之一为耐化学腐蚀性好,其化学稳定性仅次于F4:

PPS对大多酸。酯、铜、酚、及脂肪经、芳香经、氯代经等稳定,不耐氯代联苯及氧化性酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸、王水、过氧化氢及次氯酸钠等。PPS耐辐射性好。

合成PPS的方法很多,如卤硫酚盐的自缩聚,对卤二苯和硫磺的熔融聚合,硫磺和苯的亲电子反应,碱金属硫化物与对二卤苯的溶液缩聚(硫化钠法),硫磺和对二氯苯的溶液缩聚(硫磺溶液法),二苯二硫醚在路易斯酸作用下的聚合等等。目前用于工业生产的为硫化钠法和硫磺溶液法。

1,硫化钠法

由硫化钠和对二氯苯在极性溶剂中经缩聚反应值得。反应式为:

2,硫磺溶液法

采用硫磺溶液法生产PPS树脂所用的溶剂和硫化钠法相同,反应条件也大致相同,主要区别为所用的含硫单体为单质(硫磺)而非化合物。硫磺溶液法合成PPS树脂的反应式为:

电子方面:电视机、电脑上的高压元件、外壳、插座、接线柱,电动机的起动线圈、叶片,电刷托架及转子绝缘部件,接触开关,继电器,电熨斗,吹风机,灯头,暖风机,F级薄膜等。

汽车工业:适用于排气再循环阀及水泵叶轮,及汽化器、排气装置、排气调节阀、灯光反射器、轴承、传感部件等。

机械工业:用作轴承、泵、阀门、活塞、精密齿轮、以及复印机、照相机、计算机零部件,导管、喷雾器、喷油嘴、仪器仪表零件等。

化工领域:用于制作耐酸碱的阀门管道、管件、阀门、垫片及潜水泵或叶轮等耐腐蚀零部件。

工程塑料:制造汽车零部件、防腐涂层、电器绝缘材料等。

环保领域:PPS纤维滤料,应用于冶炼、化工、建材、火电、垃圾焚烧炉、燃煤锅炉等行业高温恶劣的工况条件,是一种优质高效耐高温滤料。

餐具领域:用于制作筷子,勺子,碗盘等餐具。

常见的聚苯硫醚粘合剂主要包括以下品种:

型 号

构 成

外 观

固化方法

特 点

TE-9229

双组分

绿豆色糊状

常温或加温

结构性硬质粘接,耐高温

PPS-010

双组分

易流动的胶液状

常温或加温

结构性硬质粘接,耐高温

PPS-2470

双组分

糊状

常温或加温

结构性硬质粘接,耐高温

PPS-2471

双组分

灰黄色糊状

常温或加温

结构性硬质粘接,耐高温

PPS-2472

双组分

糊状,绿豆色

常温或加温

结构性硬质粘接,耐高温

PPS-1090

单组分

易流动的胶液状

80-90度加温固化

结构性硬质粘接,耐高温下坚硬

PPS-1091

单组分

绿豆色糊状

80-90度加温固化

结构性硬质粘接,耐高温下坚硬

PPS-1150

单组分

易流动的胶液状

150度固化

结构性硬质粘接,耐高温下坚硬

PPS-1151

单组分

糊状

150度固化

结构性硬质粘接,耐高温下坚硬

PPS-1932

单组分

半透明糊状

常温固化

非结构性软质弹性粘接,抗震动耐高低温

PPS-8602

单组分

透明胶液

常温固化

数秒钟粘接

注:以上粘合剂均可以用于常见金属塑料玻璃陶瓷木材等绝大多数材质的粘接,其颜色固化速度和粘稠度均可以根据需要专门定制。

中国PPS的研究和生产始于20世纪70年代初期,先后有二十多家企业建立了PPS树脂合成中试或生产装置,但是普遍存在技术水平低,工艺不过关的致命弱点。

21世纪以来,国内从事PPS复合材料生产开发的单位较多,如晨光化工研究院、北京市化工研究院、广州化工研究院等在PPS玻纤增强、碳纤维及无机矿物填充增强PPS的成型加工及应用领域、北京玻璃钢研究院在连续纤维增强制备PPS复合板材、中山大学在PPS/碳纤维复合材料研究方面取得较大成绩。但国内的复合粒料生产厂仍然存在产量小,品种单一的问题,大多以通用品种——玻璃纤维增强料及无机物填充改性品种为主。

2003年以来中国PPS改性与复合粒料的市场总需求量增长很快,年需求增长率高达15%-20%。消费的PPS产品型号仍以通用品种0%-40%玻璃纤维增强料为主,应用以电子电器、精密机械为主,在汽车、摩托以及石油、化工领域的消费也在稳步增长。随着中国电子电器、汽车行业的高速发展,进入21世纪以来全球PPS生产与需求已趋于紧张,随着社会的发展,汽车和电子工业对PPS的总需求量还将进一步扩大中国市场正在形成PPS生产的国内外双重竞争态势,这将有利于PPS在国内的进一步推广以及市场和应用领域的扩展,并开拓国际市场。

结合国内外PPS及新材料的发展动向,在发展新型PPS类材料品种,开发PPS新合成方法的基础上还应当着力抓好新型改性料及专用料的研制开发,积极开发新型PPS复合材料改性品种,尽快建立更大的规模化生产装置等。其中,尽快建立5000-8000吨/年级的PPS树脂生产线,是中国PPS发展的当务之急。这是发展中国高性能结构材料所必须的战略举措,对打破国外技术限制和封锁,满足国民经济以及军工各领域对高性能结构材料的需求意义极为重大。

1、Celstran聚苯硫醚型SF6- 01

Celstran聚苯硫醚型SF6- 01是一个6%的长期不锈钢纤维聚苯硫化物。赋予这种材料性能优异的动静dissapative。 Celstran长纤维stailess钢产品提供了更高水平的导电性远高于短纤维不锈钢材料。

2、Celstran PPS-GF50-01-US

50%的长链玻璃纤维增强聚苯硫醚。

聚苯硫醚- hGR20

聚苯硫醚- hGR20是玻璃纤维增强聚苯硫醚

是一个PPS树脂与玻璃纤维产品的加入。聚苯硫醚的固有特性决定了聚苯硫醚树脂及它们的化合物,其中包括良好的机械性能,高抗蠕变性,耐高温,摩擦性,阻燃性,耐化学性,优良的电绝缘性能,耐电弧性,低模收缩效用,易加工良好的尺寸稳定性,耐辐射性。

由于其优异的性能,聚苯硫醚- hGR20被广泛应用于电子电器,如:连接器,插座,以及文书的若干组成部分。聚苯硫醚可以用来使元素在高强度,高耐温性,电气绝缘是在航空最重要的。它也可用于精确的电器插座,高硬度外壳,并在军事抵抗高温部分。

聚苯硫醚复合hFR61

聚苯硫醚,聚苯硫醚复合hFR61充满,这与在聚苯硫醚树脂基矿物和玻璃纤维填充。具有优良的电绝缘性能,耐电弧,耐高温,固有阻燃性,耐化学性,高刚性,抗蠕变性,吸水率低,易加工,低模收缩率,良好的尺寸稳定性和耐辐射性。它的颜色是黑色的。

1、表面光洁度是衡量各类再生料颗粒品质等级的重要指标。

优质再生料的表面光洁润滑

2、透明度是衡量中高档再生料颗粒品质等级的重要指标。

有透明度的料,品质都不错

3、颜色的均匀和一致是衡量有色再生料颗粒品质等级的重要指标。

白,乳白,黄,蓝,黑色等颜色

4、颗粒密实度是检验再生工艺水平的重要方面。

塑化不良,颗粒疏松。

5、看再生颗粒是否浮沉与水用于检验PP、PE颗粒的填充料的含量。

对再生料而言,不同的再生料不同的用途,因为没有也很难制定统一的标准,以充分满足用户的工艺要求为准。

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