聚苯硫醚,全稱為聚亞苯基硫醚,英文名稱為Polyphenylene sulfide,簡稱PPS(以下稱聚苯硫醚或稱PPS)。PPS的分子結(jié)構(gòu)比較簡單,分子主鏈由苯環(huán)和硫原子交替排列,大量的苯環(huán)賦予PPS以剛性,大量的硫醚鍵又提供柔順性。它具有硬而脆、潔凈度高、難燃、熱穩(wěn)定性好、機械強度較高、電性能優(yōu)良等優(yōu)點。
PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/PPO等合金已商品化,PPS/PTFE合金改進(jìn)了PPS的脆性,潤滑性和耐腐蝕性,PPS/PA合金為高韌性合金。
玻纖增強PPS具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐磨性、抗蠕變性、在寬范圍(溫度、濕度、頻率)內(nèi)有*的機械性能和電性能,介電量數(shù)小、介電損耗低。
PPS的性能:
?。?) PPS為塑性結(jié)晶性樹脂,其結(jié)晶度約為65%,外觀為白色或琥珀色。純PPS的密度為1.3~1.35g/cm3但很少單獨使用應(yīng)用的PPS多為改性品級如玻璃纖維增強、無機填充和碳纖維增強度,改性后的密度增大為1.60~1.68 g/cm3.
?。?) PPS具有高強度、高剛性和尺寸穩(wěn)定性,在高濕條件下剛性也良好,并具有突出的耐疲勞性能和抗蠕變性能:吸水性、吸油性、成型收縮性及線膨脹系數(shù)均很小。
?。?) PPS的結(jié)構(gòu)中含有硫原子,其含氧指數(shù)為46%~53%,在火焰上能燃燒,但不滴落,且離火自熄,有優(yōu)異的阻烯性能。
?。?) PPS的耐熱性能優(yōu)秀,熔點275~291 ℃,熱變形溫度為135℃,經(jīng)玻璃纖維增強后可達(dá)到260℃,分解溫度為400℃
?。?) PPS具有良好的高電阻率和低介電常數(shù),其電絕緣性隨溫度變化較小,即使在高溫、高濕下仍保持良好的電絕緣性能。
(6) PPS具有優(yōu)異的耐化學(xué)穩(wěn)定性,除了強氧化性酸,如濃硫酸、硝酸和“王水”外,能耐其他酸、堿、鹽的腐蝕,且在200℃以下不溶于任何有機溶劑,其耐腐蝕性能幾乎與聚四氟乙烯相當(dāng)。
(7) PPS為惰性物質(zhì),口服無毒,但在加工時,若溫度超過370℃,PPS會發(fā)生少量熱分解,產(chǎn)生微量的SO 、COS、CO 、CS 等有害氣體。
PPS原料中文名聚苯硫醚、英文縮寫為PPS,外觀顏色較為通用的有白色及咖啡色兩種,其熔點范圍280-290度,分子量平均范圍值為1至5萬,交聯(lián)后呈熱固性,其結(jié)構(gòu)為苯環(huán)和硫的重復(fù)相連,結(jié)構(gòu)式(C6H4s)n ,苯環(huán)結(jié)構(gòu)的剛性和耐熱性以及苯環(huán)與硫之間化學(xué)鍵的穩(wěn)定性,賦予PPS材料其許多優(yōu)異的無可替代性能,是一種比較通用的耐高溫工程料。PPS塑膠粒注塑應(yīng)用通常是經(jīng)過填充改性的,比如玻璃纖維增強等最為通用,被應(yīng)用于汽車,航空,電器等領(lǐng)域,在高溫工程料中,PPS的耐熱性遠(yuǎn)超其他材料,長期的工作環(huán)境可高達(dá)230度,而在短時間內(nèi)能夠承受260度的高溫,在氮氣或空氣測試條件中即便400攝氏度對材料的影響也不大,在700℃時該材料會降解,但在1000E的惰性氣體中其物理性能損失也只有50%,耐候性較好,能夠長時間工作于戶外燈惡劣條件下。
PPS的最突出的特性為高剛性,其表面硬度于金屬不差上下。在室溫測試條件下拉伸強度更高達(dá)75MPa,在200E時的拉伸強度仍可達(dá)35MPa、即使在這種條件下其物理性能也遠(yuǎn)超其他塑料,同時它還具有卓越的抗蠕變和抗疲勞特性,RYTON R-4-02XT其尺寸穩(wěn)定性相當(dāng)好,極低的收縮率,其涂層附著力遠(yuǎn)大于以附著力好而著稱的環(huán)氧涂層。而且具有優(yōu)異的耐磨性,可制成耐磨的或自潤滑型復(fù)合材料應(yīng)用于齒輪、發(fā)動機活塞環(huán)等部位。PPS耐化學(xué)腐蝕性能僅次于PTFE,在170℃ 以下不溶于任何溶劑,只有在190℃以上才部分溶解在氯代芳烴溶劑及雜環(huán)化合物中,在200E的條件下能經(jīng)受酸、堿、鹽等多種介質(zhì)的腐蝕,其涂層設(shè)備可替代不銹鋼、鈦、搪瓷及聚四氟襯里設(shè)備。
依據(jù)地域和工業(yè)結(jié)構(gòu)不同,PPS塑膠粒的主要應(yīng)用也大不相同。在美國和歐洲,PPS主要用在汽車工業(yè)上,而在亞洲主要市場是電子工業(yè)和纖維紡織業(yè)。目前,美國PPS的25%,日本的38%及歐洲的50%都消費在汽車領(lǐng)域[19]。在我國,隨著國家環(huán)保部門對電廠煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,PPS在煙氣除塵領(lǐng)域的應(yīng)用未來幾年將激增,預(yù)計2012年P(guān)PS用于煙氣除塵濾袋的消費將占國內(nèi)總消費量的38%,而電子電氣占22%,汽車應(yīng)用占11%。
由于
RYTON R-4-02XT具有耐高溫和耐化學(xué)藥品性能,使其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展日益成熟。PPS適用于汽車用流體,包括燃料油、潤滑油、液壓油和冷卻劑,并易于設(shè)計,不僅可減輕汽車的質(zhì)量,而且能降低生產(chǎn)成本。
PPS樹脂具有突出的電氣性能以及優(yōu)良的絕緣性、機械加工性能、尺寸穩(wěn)定性和阻燃性,因而在電子電氣領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。