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聚苯硫醚生產(chǎn)應(yīng)用與改性研究
日期:2024-08-28 06:44
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摘要:
PPS的良好市場前景和廣泛用途,來源其具有優(yōu)異的內(nèi)在品質(zhì)和超群的性能。PPS具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,短期耐熱性和長期連續(xù)使用的熱穩(wěn)定性均優(yōu)于目前所有的工程塑料。耐化學(xué)腐蝕性,PPS樹脂耐化學(xué)腐蝕性能與號稱“塑料**”聚四氟乙烯,在200℃以下,幾乎沒有溶劑能溶解它。物理機械性能,PPS樹脂的熔體粘度非常低,流動性良好,極易與玻纖潤濕接觸,因此填料容易,用其制備的玻纖或玻纖—無機填料增強的注塑級粒料,具有極高的抗伸性、抗沖擊性、抗彎曲及延展性。尺寸穩(wěn)定性,PPS注塑制品具有良好的耐蠕變性能,線膨脹系數(shù)低,尺寸穩(wěn)定性十分良好。粘接性能,PPS對玻璃、鋁、不銹鋼等有非常高的粘接強度,對玻璃的粘接強度甚至大于玻璃的內(nèi)聚力,由于具有良好的耐腐蝕性和粘接性能,極宜作化工設(shè)備的襯里。另外,PPS自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)使其具有良好的難燃燒性能,無需加入阻燃劑。PPS具有很低的介電常數(shù)、電感應(yīng)率和介質(zhì)損耗因素,在高溫、高濕等環(huán)境下具有優(yōu)良的絕緣性和介電特性等。由于PPS具有****的綜合性能,因此在航空航天、核工業(yè)、電子電氣等**技術(shù)領(lǐng)域作為耐高溫度、高性能的非金屬結(jié)構(gòu)材料獲得應(yīng)用。而且在民用工業(yè)領(lǐng)域也有廣闊的前景,如PPS可以制成各種耐高溫、耐腐蝕的稀硫酸水解罐、排氣閥和出料閥;增強PPS制品用于電工零部件,如變壓器骨架、線圈骨架和受熱條件下工作的管座、接插件和帶有金屬的嵌件等;機械行業(yè)的泵殼、葉輪、風(fēng)機、葉片和過濾器等;汽車行業(yè)的發(fā)動機活塞環(huán)、排氣循環(huán)閥、汽車流量閥等;另外在家用電器、辦公自動化領(lǐng)域也具有很好應(yīng)用前景,特別是隨著汽車輕量化和低成本趨勢,機械性能好、尺寸精度高、耐高溫、耐腐蝕的PPS在汽車工業(yè)中應(yīng)用潛力巨大。
PPS/PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)
由于PPS的伸長率比較高、抗沖擊性差,采用PBT樹脂與PPS共混,既能保持PPS原有的優(yōu)異性能,又可以達到增韌的目的,目前國內(nèi)對該合金進行較有成效的研究。
PPS/PTFE(聚四氟乙烯)
目前PPS/PTFE合金研究與開發(fā)受到特別重視,該類高耐磨的潤滑材料廣泛應(yīng)用于機械、汽車及航空航天和**領(lǐng)域。PPS與PTFE樹脂均為**的耐高溫、耐腐蝕、高絕緣工程塑料,相比之下,PPS樹脂具有較好成型性,而PTFE具有更好韌性和更低的摩擦系數(shù),以PPS為主的該類合金比單純的PPS韌性、耐腐蝕性、自潤滑性得到提高;以PTFE為主的該類合金,可以提高PTFE的成型性、尺寸穩(wěn)定性、抗蠕變性、壓縮強度并減少透氣性,可用于制造齒輪、軸承及襯墊材料。但是PPS與PTFE相容性很差,一般相容劑很難獲得好的效果,需要開發(fā)特殊的相容劑,據(jù)報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脂(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物樹脂(FEP)和四氟乙烯-丙烯醚樹脂(EPE)可以作為PTFE與PPS的相容劑,在PPS與PTFE共混改性過程中,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*廣泛的PPS合金,還有許多新品種,如玻纖增強的PPS/PTFE合金,主要用于制造汽車風(fēng)門;氧化鋁填充的PPS/PTFE,作為高性能的減磨抗磨材料;碳纖維增強的PPS/PTFE,用于制造高性能滑動零部件;碳纖維、二氧化鉬增強填充的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和丙烯酸類橡膠彈性體等。如PPS/PC合金,提高PPS抗沖擊強度,提高PC阻燃性能,主要用于機械行業(yè)、電子電氣和汽車工業(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。
5.結(jié)束語
由于PPS良好發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬?,加上PPS用途涉及**領(lǐng)域,因此國外一直不對我國出口所有的樹脂產(chǎn)品,國家對PPS研究工作特別重視,經(jīng)過多年和多家科研機構(gòu)的努力,近年來終于有所突破,建設(shè)了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的千t/a級裝置,隨著我國PPS技術(shù)突破,而且國內(nèi)PPS合成原料對二氯苯質(zhì)優(yōu)價廉,供應(yīng)充足,預(yù)示著我國PPS工業(yè)將迎來一個快速發(fā)展階段,針對國內(nèi)目前PPS生產(chǎn)應(yīng)用的現(xiàn)狀,對我國PPS工業(yè)提出以下發(fā)展建議。
盡管我國PPS合成技術(shù)取得一定突破,但是在品種、質(zhì)量和裝置規(guī)模等多個方面與國外相比仍存在較大差距,今后要加快合成技術(shù)的完善與提升,開發(fā)出高性能的PPS產(chǎn)品,如開發(fā)線性的PPS代替目前交聯(lián)型PPS,加快耐沖擊性、高強度、高流動性和吹塑品級的PPS研究開發(fā);另外加快開發(fā)新型制造工藝合成芳香族非晶性PPS,在結(jié)構(gòu)中引入砜基結(jié)構(gòu),制備無定形高聚物的聚苯硫醚砜(PPSS)和結(jié)晶性PPS共聚合物,緊跟**PPS合成與應(yīng)用的發(fā)展潮流。
隨著我國PPS規(guī)?;铣杉夹g(shù)的突破,今后國內(nèi)要加快填充、增強和共混合金的研究與開發(fā),尤其是玻纖、碳纖填充的PPS,PPS/PTFE、PPS/PE、/PPS/PA、PPS/PEEK等合金的開發(fā)與應(yīng)用,一方面滿足國內(nèi)各行各業(yè)尤其是航空航天、汽車工業(yè)對PPS的需求;另一方面擴大PPS應(yīng)用領(lǐng)域,增加PPS的消費量,促進和帶動我國PPS工業(yè)健康有序的發(fā)展。
PPS/PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)
由于PPS的伸長率比較高、抗沖擊性差,采用PBT樹脂與PPS共混,既能保持PPS原有的優(yōu)異性能,又可以達到增韌的目的,目前國內(nèi)對該合金進行較有成效的研究。
PPS/PTFE(聚四氟乙烯)
目前PPS/PTFE合金研究與開發(fā)受到特別重視,該類高耐磨的潤滑材料廣泛應(yīng)用于機械、汽車及航空航天和**領(lǐng)域。PPS與PTFE樹脂均為**的耐高溫、耐腐蝕、高絕緣工程塑料,相比之下,PPS樹脂具有較好成型性,而PTFE具有更好韌性和更低的摩擦系數(shù),以PPS為主的該類合金比單純的PPS韌性、耐腐蝕性、自潤滑性得到提高;以PTFE為主的該類合金,可以提高PTFE的成型性、尺寸穩(wěn)定性、抗蠕變性、壓縮強度并減少透氣性,可用于制造齒輪、軸承及襯墊材料。但是PPS與PTFE相容性很差,一般相容劑很難獲得好的效果,需要開發(fā)特殊的相容劑,據(jù)報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脂(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物樹脂(FEP)和四氟乙烯-丙烯醚樹脂(EPE)可以作為PTFE與PPS的相容劑,在PPS與PTFE共混改性過程中,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*廣泛的PPS合金,還有許多新品種,如玻纖增強的PPS/PTFE合金,主要用于制造汽車風(fēng)門;氧化鋁填充的PPS/PTFE,作為高性能的減磨抗磨材料;碳纖維增強的PPS/PTFE,用于制造高性能滑動零部件;碳纖維、二氧化鉬增強填充的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和丙烯酸類橡膠彈性體等。如PPS/PC合金,提高PPS抗沖擊強度,提高PC阻燃性能,主要用于機械行業(yè)、電子電氣和汽車工業(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。
5.結(jié)束語
由于PPS良好發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬?,加上PPS用途涉及**領(lǐng)域,因此國外一直不對我國出口所有的樹脂產(chǎn)品,國家對PPS研究工作特別重視,經(jīng)過多年和多家科研機構(gòu)的努力,近年來終于有所突破,建設(shè)了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的千t/a級裝置,隨著我國PPS技術(shù)突破,而且國內(nèi)PPS合成原料對二氯苯質(zhì)優(yōu)價廉,供應(yīng)充足,預(yù)示著我國PPS工業(yè)將迎來一個快速發(fā)展階段,針對國內(nèi)目前PPS生產(chǎn)應(yīng)用的現(xiàn)狀,對我國PPS工業(yè)提出以下發(fā)展建議。
盡管我國PPS合成技術(shù)取得一定突破,但是在品種、質(zhì)量和裝置規(guī)模等多個方面與國外相比仍存在較大差距,今后要加快合成技術(shù)的完善與提升,開發(fā)出高性能的PPS產(chǎn)品,如開發(fā)線性的PPS代替目前交聯(lián)型PPS,加快耐沖擊性、高強度、高流動性和吹塑品級的PPS研究開發(fā);另外加快開發(fā)新型制造工藝合成芳香族非晶性PPS,在結(jié)構(gòu)中引入砜基結(jié)構(gòu),制備無定形高聚物的聚苯硫醚砜(PPSS)和結(jié)晶性PPS共聚合物,緊跟**PPS合成與應(yīng)用的發(fā)展潮流。
隨著我國PPS規(guī)?;铣杉夹g(shù)的突破,今后國內(nèi)要加快填充、增強和共混合金的研究與開發(fā),尤其是玻纖、碳纖填充的PPS,PPS/PTFE、PPS/PE、/PPS/PA、PPS/PEEK等合金的開發(fā)與應(yīng)用,一方面滿足國內(nèi)各行各業(yè)尤其是航空航天、汽車工業(yè)對PPS的需求;另一方面擴大PPS應(yīng)用領(lǐng)域,增加PPS的消費量,促進和帶動我國PPS工業(yè)健康有序的發(fā)展。