作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)不可缺少的新型高分子材料,我國(guó)的聚苯硫醚市場(chǎng)蓄勢(shì)待發(fā),然而材料卻常常是處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。我國(guó)的聚苯硫醚來(lái)源主要依賴(lài)美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家,產(chǎn)品主要是玻纖增強(qiáng)、填充、增韌等改性的PPS粒料。什么是PPS改性粒料?是在聚苯硫醚樹(shù)脂原粉的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改性加工、抽粒而成,比如上述所說(shuō)的加入玻纖、碳纖維的復(fù)合材料就是對(duì)PPS做了改性。這種改性的聚苯硫醚對(duì)技術(shù)等各方面的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及于聚苯硫醚原粉。目前,國(guó)內(nèi)有許多與聚苯硫醚相關(guān)的企業(yè),但是由于較高的技術(shù)壁壘,能夠生產(chǎn)聚苯硫醚樹(shù)脂原粉的企業(yè)寥寥可數(shù)。珠海長(zhǎng)先新材料科技股份有限公司是能夠生產(chǎn)聚苯硫醚樹(shù)脂原粉的少數(shù)企業(yè)之一,我們依靠自主開(kāi)發(fā),攻克了一系列合成關(guān)鍵技術(shù),在技術(shù)和研發(fā)方面有了豐富的積累和沉淀,并取得了多項(xiàng)發(fā)明,目前已實(shí)現(xiàn)5000噸/年的量產(chǎn)規(guī)模。聚苯硫醚用于汽車(chē)工業(yè)占45%左右,主要用于汽車(chē)功能件。天津高韌性聚苯硫醚棒材
合成聚苯硫醚由**初的涂料級(jí)和注塑級(jí)發(fā)展到現(xiàn)在的涂料級(jí)、注塑級(jí)、纖維級(jí)、薄膜級(jí)和擠出級(jí)均得到高速發(fā)展 [2],聚苯硫醚目前主要的合成方法主要包括硫化鈉法、硫磺溶液法、氧化聚合法等。硫化鈉法:通過(guò)對(duì)二氯苯和硫化鈉在極性溶劑中加熱縮聚得到。原料價(jià)格低廉易得,工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,產(chǎn)率較高,但是原料精度控制制備困難,硫化鈉脫水困難,工藝生產(chǎn)流程長(zhǎng)。是目前工業(yè)生產(chǎn)的**主要的生產(chǎn)方式。硫磺溶液法:在175℃~250℃、六甲基磷酸二胺或N一甲基吡咯烷酮為溶劑的條件下,對(duì)二氯苯和硫磺在常壓下發(fā)生縮聚,原料純度高,產(chǎn)品質(zhì)量好,反應(yīng)周期較短,生產(chǎn)成本低,但是硫磺的提純技術(shù)難度較大,反應(yīng)需要引入還原劑和助劑,導(dǎo)致副產(chǎn)物增多。保定玻纖聚苯硫醚軸套聚苯硫醚紡織纖維:用于特殊工業(yè)除塵設(shè)備。
PPS與PTFE相容性很差,一般相容劑很難獲得好的效果,需要開(kāi)發(fā)特殊的相容劑,據(jù)報(bào)道日本大金公司研制的四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物樹(shù)脂(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物樹(shù)脂(FEP)和四氟乙烯-丙烯醚樹(shù)脂(EPE)可以作為PTFE與PPS的相容劑,在PPS與PTFE共混改性過(guò)程中,PEA、FEP、EPE可以降低兩相界面張力,改性后的PPS材料表現(xiàn)出優(yōu)異的耐摩擦性。PPS/PTFE作為目前研究與應(yīng)用**大范圍的PPS合金,還有許多新品種,如玻纖增強(qiáng)的PPS/PTFE合金,主要用于制造汽車(chē)風(fēng)門(mén);氧化鋁填充的PPS/PTFE,作為高性能的減磨抗磨材料;碳纖維增強(qiáng)的PPS/PTFE,用于制造高性能滑動(dòng)零部件;碳纖維、二氧化鉬增強(qiáng)填充的PPS/PTFE,主要用作高附著、高熱穩(wěn)定性、耐磨性的涂料。
目前研究與開(kāi)發(fā)的與PPS共混改性的材料還有,PES(聚醚砜)、PC(聚碳酸酯)、PEK-C(酚酞型聚醚酮)、PPSK(聚苯硫醚酮)、PPO(聚苯醚)、PE(聚乙烯)、ABS和丙烯酸類(lèi)橡膠彈性體等。如PPS/PC合金,提高PPS抗沖擊強(qiáng)度,提高PC阻燃性能,主要用于機(jī)械行業(yè)、電子電氣和汽車(chē)工業(yè);PPS/PPO合金已被用作電池盒和電池蓋;PPS/PE已被用于電線電纜等通訊信息行業(yè)中。合成工藝PPS的合成方法主要有溶液聚合法和自縮聚法。溶液聚合法以對(duì)二氯苯和硫化鈉為原料,在極性有機(jī)溶劑如六甲基磷酸三胺(HPT)或N-甲基吡洛烷酮(NMP),溫度為175~350℃、常壓下進(jìn)行溶液聚合制備聚苯硫醚,流動(dòng)性介于ABS和PC之間,凝固快,收縮小,易分解,選用較高的注射壓力和注射速度。
聚苯硫醚的物料性能1、電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良,白色硬而脆,跌落于地上有金屬響聲,透光率只次于有機(jī)玻璃,著****耐水性,化學(xué)穩(wěn)定性良好。有優(yōu)良的阻燃性,為不燃塑料。2、強(qiáng)度一般,剛性很好,但質(zhì)脆,易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂,不耐苯.汽油等有機(jī)溶劑.長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)260度,在400度的空氣或氮?dú)庵斜3址€(wěn)定。通過(guò)加玻璃纖維或其它增強(qiáng)材料改性后,可以使沖擊強(qiáng)度大為提高,耐熱性和其它機(jī)械性能也有所提高,密度增加到1.6-1.9,成型收縮率較小到0.15-0.25%適于制作耐熱件.絕緣件及化學(xué)儀器.光學(xué)儀器等零件。聚苯硫醚介電常數(shù)很小,表面電阻率和體積電阻率對(duì)頻率、溫度、濕度的變化不敏感,是優(yōu)良的電絕緣材料。保定注塑級(jí)聚苯硫醚外殼
純聚苯硫醚的彎曲模量可達(dá)3.8Gpa,填充改性后可達(dá)到12.6Gpa,增大5倍之多。天津高韌性聚苯硫醚棒材
什么是聚苯硫醚?我們還得先從聚芳硫醚(PAS)說(shuō)起。聚芳硫醚是指分子主鏈結(jié)構(gòu)為硫和芳基交替連接的一類(lèi)高分子聚合物,比如聚苯硫醚砜(PPSSU)、聚苯硫醚酮(PPSK)等。由于這類(lèi)聚合物的分子鏈中含有硫和芳基結(jié)構(gòu),所以它們具有優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、阻燃、尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)良的電性能。在聚芳硫醚聚合物中,聚苯硫醚(PPS)是**典型、**重要、**常見(jiàn)的。聚苯硫醚全稱(chēng)聚次苯基硫醚,英文為PolyphenyleneSulfide,所以也被稱(chēng)為PPS,按照實(shí)用分子量數(shù)量差異可以將其劃分為涂料級(jí)、注塑級(jí)、纖維級(jí)、擠出級(jí)/薄膜級(jí)。聚苯硫醚的分子主鏈?zhǔn)怯杀江h(huán)和硫原子交替排列形成的,苯環(huán)結(jié)構(gòu)賦予了聚苯硫醚剛性,硫醚鍵提供了一定的柔順性,結(jié)合聚芳硫醚聚合物所具備的優(yōu)良性能,使得聚苯硫醚被廣泛應(yīng)用在電子電氣、機(jī)械、航天航空、化工等領(lǐng)域。天津高韌性聚苯硫醚棒材