你当前的位置:首页 >> 材料发展论坛 >> 聚苯硫醚的研发与应用前景

聚苯硫醚的研发与应用前景

发表时间:2007-08

 

1 简介

    聚苯硫醚 (Polyphenylene Sulfide ,简称 PPS) 又称聚苯撑硫、聚次苯基硫醚,是 2O 世纪 7O 年代开始工业化生产的一种耐热性工程塑料,已成功地应用在电子、电器、汽车、航空航天等领域。特别是 2O 世纪 7O 年代末 8O 年代初,美国菲利浦石油国际有限公司合成出高相对分子质量的 PPS ,令其用途进一步扩大。高相对分子质量的 PPS 可作为先进复合材料基体,用各种长纤维增强后,可得到性能优良的新型热塑性复合材料。这种 PPS 基热塑性复合材料与传统的热固性复合材料相比,不仅具有优异的机械性能,耐高温、耐腐蚀、耐化学侵蚀、内在阻燃,而且具有卓越的冲击性能及抗破损性,作为工程塑料应用前景十分广阔。

2 改性

    PPS 的改性有纤维增强改性。 为适应高温高湿的应用环境,通常需要将高摩尔质量的 PPS 与各种纤维,如玻璃纤维 (GF) 、碳纤维 (CF) 、芳纶纤维等复合增强,以提高其强度、刚度和耐热性。

    PPS 的改性有纤维增强改性。 在对 PPS 增韧的研究中,弹性体增韧是最直接、简单的办法。但使用传统的橡胶弹性体改性时,由于分散差、与基体粘结差,增韧效果非常有限。

    PPS 可与其它聚合物共混改性。 PPS 与 PE 等聚烯烃共混可改善其流动性、成型加工性、着色性和抗冲击性;但由于 PE 与 PPS 相容性很差,可发生相分离而致使分层。

    PPS 与 PS 都是脆性材料,但 PPS 中掺混 PS 后冲击强度得到改善,并且还可改善 PPS 的成型条件,使其低压力下成型。 PPS 与 ABS 共混,增韧效果更突出。 PPS 与 PTFE 是最早研制并开发成产品的 PPS 共混物。可以制成具有刚性增强、润滑性提高、抗蠕变性优异的低磨耗和摩擦系数小的复合材料,适宜作高温和常温下使用的低摩耗轴承。

    PPS 可与高性能工程塑料共混。由于 PPS 是半结晶聚合物,其耐热稳定性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性等均依赖其结晶部分;而非晶部分的 Tg 较低( 85 ℃)。当温度超过 90 ℃时,其机械性能下降。为克服这个缺点,通常选择化学结构相似,或者 Tg 高的高性能工程塑料与之共混,如聚砜 (PSF) 、聚苯醚 (PPO) 、聚醚醚酮 (PEEK) 、聚醚砜 (PES) 、聚醚酮 (PEK) 、热致液晶聚合物 (LCP) 等。

    此外,还有氧化锌 (ZnO) 晶须填充改性、碳纤维、石墨、纳米 SiO 2 填充改性等方法。

3 应用领域

    PPS 由于具有优良的综合性能,被广泛应用于电子电气、汽车、机械、航空航天、化工等领域。

    电子电气行业:它可用于制备线圈骨架、连接器、接线器、接插件、电磁调节盘、半导体及 IC 元件、电熨斗、电饭煲、熔丝支持件等零部件及封装材料。

    汽车工业:汽车工业是 PPS 用量增长最快的一个领域。 PPS 常用于制备点火器、加热器、化油器、离合器、保险杠、风扇、灯罩、汽化器开关板以及各种位置传感器的零部件等。

    机械行业: PPS 具有的高强度、高模量的特性使之在机械行业有广泛的用途。泵壳、泵轮、阀、齿轮、滑轮、机械密封及外罩材料、仪器仪表零件等都可采用 PPS 树脂,并特别适合于制备用于高热、强腐蚀环境下油井深处作业的机械部件。

    化工行业:化工防腐设备如反应釜、溶剂罐、管道、阀门、过滤网、泵的外壳、蒸馏塔的隔板和石油油井的吸引子等均可采用 PPS 树脂,也可用于制备输 送化学药品及燃料的油泵的组件。涂层可用于制备用于管道、泵、阀门等与饮用水或接触的设备。

    家电行业: PPS 树脂可用于制造电视机、空调、电脑、热风筒、卷发器、照相机、复印机、电脑、微波炉等电器的配件。

    电力行业:电力设备高压输电绝缘子、变压器材料等。

    精密仪器:计时器、转速器、复印机、照相机、温度传感器、 FDD 、 CD 转速表、齿轮、手表以及各种测量仪表的壳体和零部件。

    航空航天:大型客机的涡轮发动机涂层,飞机行李架、座椅骨架、机仓护墙等,导弹外壳的燃烧层及导弹垂直尾翼部件,合金、结构泡沫及航空工业的先进复合材料等。

    国防工业:导弹外壳的燃烧层、垂直尾翼部件、核潜艇耐辐射零部件以及枪支、头盔、军用帐篷、军用器皿、军舰、潜艇的耐腐蚀、耐磨、轻型零部件。

情报信息中心供稿

 
中国兵器工业集团第五三研究所©版权所有