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PPS简介

发布时间:2019-01-14 14:59:55点击率:

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聚苯硫醚(PPS)简介

聚苯硫醚(PPS),全称为聚亚苯基硫醚,英文名称为Polyphenylene sulfide,简称PPS (以下称聚苯硫醚或称PPS)。聚苯硫醚的分子结构比较简单,分子主链由苯环和硫原子交替排列,大量的苯环赋予聚苯硫醚以刚性,大量的硫醚键又提供柔顺性。分子结构对称,易于结晶,无极性,电性能好,不吸水。

PPS是美国菲利普公司于1971年首先实现工业化生产的,专利到期后,日本的企业也开始研发和生产。日企比较典型的有日本的东丽公司,现阶段日本的产量已大于美国的产量。其他一些生产厂家也主要集中在美国和日本,西欧各国现在均不生产PPS。我国的天津合成材料研究所、广州化学试剂二厂、四川自贡化学试剂厂、河北工学院化工系及广州化工研究所等单位曾有少量生产,目前国内PPS的代理商有上海联模化工等,到2000年,世界PPS的产量可达到5t/a

PPS的最大需求为日本占33%,北美占32%,西欧占19%,亚太占16%。

PPS的突出性能有:良好的耐热性能,可在180~220℃温度范围内使用;耐腐蚀性接近聚四氟乙烯;电性能优异;机械性能优异;阻燃性能好。

PPS的不足之处有:价格太高,在耐高温塑料中属于低价位,但比通用工程塑料高许多;韧性差,性脆;中粘度不稳定。

PPS因性能脆而很少单独使用,应用的PPS多为其改性能品种。具体有:40%玻璃纤维增强PPSR-4),无机填充PPSR-8),碳纤维增强PPSG-6)等。PPS的发展速度很快,预计它将成为第六大工程塑料。

聚苯硫醚的特性与应用

一 、特性

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有吸水率极小,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PVC的氧指数为47%、PSF30%、PA6629%、MPPO 28%,PC25%)。

2)机械性能:PPS的机械性能不高,尤其冲击强度比较低。以玻璃纤维增强后会大幅度提高冲击强度,由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,在工程塑料中少见。纯PPS弯曲模量可达3.8Gpa,无机填充改性后可达到12.6Gpa,增大5倍之多。而以刚性著称的PPO仅为2.55GpaPC仅为2.1Gpa

PPS在负荷下的耐蠕变性好,硬度高;耐磨性高,其1000转时的磨耗量仅为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具有优异的热性能,短期可耐260℃,并可在200~240℃下长期使用;其耐热性与PI相当,仅次于F4塑料,这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,与其他工程塑料相比,其介电常数和介电损耗角正切值都比较低,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,其用量可占30%左右。

5)环境性能:PPS的最大特点之一为耐化学腐蚀性好,其化学稳定性能仅次于F4PPS的耐辐射性好。

二、应用范围

1)汽车工业:PPS用于汽车工业占45%左右,主要用于汽车功能件;如可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮,气动信号调解器等。油箱传感器一般也用聚苯硫醚制作。

2)电子电器:PPS用于电子电器工业可占30%,它适合于环境温度高于200℃的高温电器元件;可制造发电机和发动机上的点涮、电涮托架、启动器线圈、屏蔽罩及叶片等;在电视机上,可用于高电压外壳及插座、接线柱及端子板等;在电子工业、制造变压器、阻流圈及继电器的骨架和壳体,集成电路载体;利用高频性能,制造H级绕线架和微调电容器等。

3)机械工业:用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料,具体有泵体、阀门、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮等。

( 4  ) 家电:微波炉三脚架,电吹风叶片等。

聚苯硫醚(PPS)的成型加工

一.加工特性

树脂厂商提供的PPS为一种相对质量比较低(4000~5000)、结晶度较高(75%)的白色粉末,这种纯PPS无法直接塑化成型,只能用于喷涂。用于塑化成型的PPS,必须进行交联改性处理,使熔体的粘度上升。一般交联后的熔融指数达到10~20为宜;进行玻璃纤维增强PPS的熔融指数可大一些,但不能大于200

PPS的交联方法有热交联和化学交联两种,目前以热交联为主。热交联的交联温度为150~350℃,低于150℃不发生交联,高于350℃发生高度交联,反而导致加工困难。

化学交联需要加入交联促进剂,具体的品种有氧化锌、氧化铅、氧化镁、氧化钴等以及酚类化合物,六甲氧基甲基三聚氰酰胺、过氧化氢、碱金属或碱土金属的次氯酸盐等。

PPS虽有交联,但流动性下降不多;因此,废料可重复使用三次;PPS本身具有脱模性,可不必加入脱模剂;PPS经过热处理可提高结晶度及热变形温度,后处理的条件为:温度204℃,时间30min

二.加工方法

1)注塑:可采用通用注塑机,玻璃纤维增强PPS的熔融指数以50为宜。注塑的工艺条件为:料筒温度,纯PPS280~330℃,40GFPPS300 -350℃;喷嘴温度,纯PPS305℃,40GF聚苯硫醚为330℃;模具温度120-180℃;注塑压力,50-130 MPA

2)挤出:采用排气式挤出机,工艺为:加料段温度小于200℃;料筒温度300-340℃,连接体温度320-340℃,口模温度300-320℃。

3)模压成型:适合大型制品,采用两次压缩,先冷却,后热压。热压的预热温度纯PPS360℃左右15minGFPPS380℃左右20min;模压压力为10~30Mpa,冷却到150℃脱模。

4)喷涂成型:采用悬浮喷涂法和悬浮喷涂与干粉热喷混合法,都是将PPS喷涂到金属表面,再经过塑化、淬火处理而得到涂层;PPS的涂层处理温度在300℃以上,保温30min

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