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聚苯硫醚（pps）的介紹以及加工特性
日期：2024-12-24 04:02
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| 聚苯硫醚（pps）的介紹以及加工特性 |
聚苯硫醚，全稱為聚亞苯基硫醚，英文名稱為Polyphenylenesulfide，簡稱PPS（以下稱聚苯硫醚或稱PPS）。PPS的分子結構比較簡單，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。分子結構對稱，易於結晶，無極性，電性能好，{TodayHot}不吸水?！ ?/font> PPS是美國菲利普公司於1971年首先實現工業(yè)化生產的，其次為日本的東麗公司，其他一些生產廠家也主要集中在美國和日本，西歐各國現在均不生產PPS。我國的天津合成材料研究所、廣州化學試劑二廠、四川自貢化學試劑廠、河北工學院化工係及廣州化工研究所等單位曾有少量生產，目前隻有自貢和成都的廠家生產，到2000年，**PPS的產量可達到5萬t/a。PPS的*大需求為日本占33％，北美占32％，西歐占19％，亞太占16％。 PPS的突出性能有：良好的耐熱性能，可在180~220℃溫度範圍內使用；耐腐蝕性接近聚四氟乙烯；電性能優(yōu)異；機械性能優(yōu)異；阻燃性能好。 PPS的不足之處有：價格太高，在耐高溫塑料中屬於低價位，但比通用工程塑料高許多；韌性差，性脆；中粘度不穩(wěn)定。純PPS因性能脆而很少單獨使用，應用的PPS多為其改性能品種。具體有：40％玻璃纖維增強PPS（R-4），無機填充PPS（R-8），碳纖維增強PPS（G-6）等。PPS的發(fā)展速度很快，預計它將成為第六大工程塑料。
聚苯硫醚的特性與應用 一 、特性 （1）一般性能：PPS為一種外觀白色、高結晶度、硬而脆的聚合物，純PPS的相對{HotTag}密度為1.3，但改性後會增大。PPS有吸水率極小，一般隻有0.03％左右。PPS的阻燃性好，其氧指數高達44％以上；與其他塑料相比，它在塑料中屬於高阻燃材料（純PVC的氧指數為47％、PSF為30％、PA66為29％、MPPO為28％，PC為25％）。
（2）機械性能：純PPS的機械性能不高，尤其衝擊強度比較低。以玻璃纖維增強後會大幅度提高衝擊強度，由27J/m增大到76J/m，增大3倍；拉伸強度由6Mpa增大到137Mpa，增大1倍。PPS的剛性很高，在工程塑料中少見。純PPS的彎曲模量可達3.8Gpa，無機填充改性後可達到12.6Gpa,增大5倍之多。而以剛性著稱的PPO僅為2.55Gpa，PC僅為2.1Gpa。
PPS在負荷下的耐蠕變性好，硬度高；耐磨性高，其1000轉時的磨耗量僅為0.04g，填充F4及二硫化鉬後還會進一步得到改善；PPS還具有一定的自潤性。PPS的機械性能對溫度的敏感性能小（3）熱學性能：PPS具有優(yōu)異的熱性能，短期可耐260℃，並可在200~240℃下長期使用；其耐熱性與PI相當，僅次於F4塑料，這在熱固性塑料中也不多見。
（4）電學性能：PPS的電性能十分突出，與其他工程塑料相比，其介電常數和介電損耗角正切值都比較低，並且在較大的頻率、溫度及溫度範圍內變化不大；PPS的耐電弧好，可與熱固性塑料媲美。PPS常用於電器絕緣材料，其用量可占30％左右。
（5）環(huán)境性能：PPS的*大特點之一為耐化學腐蝕性好，其化學穩(wěn)定性能僅次於F4；PPS對大多酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烴、芳香烴、氯代烴等穩(wěn)定，不耐氯代聯苯及氧化性酸、氧化劑、濃硫酸、濃硝酸、王水、過氧化氫及次氯酸鈉等。PPS的耐輻射性好。
二、應用範圍
（1）汽車工業(yè)：PPS用於汽車工業(yè)占45％左右，主要用於汽車功能件；如可代替金屬製作排氣筒循環(huán)閥及水泵葉輪，氣動信號調解器等。
（2）電子電器：PPS用於電子電器工業(yè)可占30％，它適合於環(huán)境溫度高於200℃的高溫電器元件；可製造發(fā)電機和發(fā)動機上的點涮、電涮托架、啟動器線圈、屏蔽罩及葉片等；在電視機上，可用於高電壓外殼及插座、接線柱及端子板等；在電子工業(yè)、製造變壓器、阻流圈及繼電器的骨架和殼體，集成電路載體；利用高頻性能，製造H級繞線架和微調電容器等。
（3）機械工業(yè)：用於殼體、結構件、耐磨件及密封材料，具體有泵體、閥門、軸承、軸承支架、活塞環(huán)及齒輪等。
聚硫苯醚(PPS)的成型加工
一．加工特性
樹脂廠商提供的PPS為一種相對質量比較低（4000~5000）、結晶度較高（75％）的白色粉末，這種純PPS無法直接塑化成型，隻能用於噴塗。用於塑化成型的PPS，必須進行交聯改性處理，使熔體的粘度上升。一般交聯後的熔融指數達到10~20為宜；進行玻璃纖維增強PPS的熔融指數可大一些，但不能大於200。
PPS的交聯方法有熱交聯和化學交聯兩種，目前以熱交聯為主。熱交聯的交聯溫度為150~350℃，低於150℃不發(fā)生交聯，高於350℃發(fā)生高度交聯，反而導致加工困難。
化學交聯需要加入交聯促進劑，具體的品種有氧化鋅、氧化鉛、氧化鎂、氧化鈷等以及酚類化合物，六甲氧基甲基三聚氰酰胺、過氧化氫、堿金屬或堿土金屬的次氯酸鹽等。
PPS雖有交聯，但流動性下降不多；因此，廢料可重複使用三次；PPS本身具有脫模性，可不必加入脫模劑；PPS經過熱處理可提高結晶度及熱變形溫度，後處理的條件為：溫度204℃，時間30min。
二．加工方法
（1）注塑：可采用通用注塑機，玻璃纖維增強PPS的熔融指數以50為宜。注塑的工藝條件為：料筒溫度，純PPS為280~330℃，40％GFPPS為300-350℃；噴嘴溫度，純PPS為305℃，40％GFPPS為330℃；模具溫度120-180℃；注塑壓力，50-130MPA。
（2）擠出：采用排氣式擠出機，工藝為：加料段溫度小於200℃；料筒溫度300-340℃，連接體溫度320-340℃，口模溫度300-320℃。
（3）模壓成型：適合大型製品，采用兩次壓縮，先冷卻，後熱壓。熱壓的預熱溫度純PPS為360℃左右15min,GFPPS為380℃左右20min;模壓壓力為10~30Mpa，冷卻到150℃脫模。
（4）噴塗成型：采用懸浮噴塗法和懸浮噴塗與乾粉熱噴混合法，都是將PPS噴塗到金屬表麵，再經過塑化、淬火處理而得到塗層；PPS的塗層處理溫度在300℃以上，保溫30min。 |
