一、聚苯硫醚主要特点

◆新型高性能热塑性树脂

1968年,美国菲利普石油公司成功研制出了采用对二氯苯和硫化钠为原料,在有机溶剂NMP中进行溶液聚合称聚苯硫醚的方法,这是真正意义上实现了具有工业生产价值的聚苯硫醚合成路线。


◆机械强度高,电性能优良,阻燃性优异

PP树脂经改性后大幅度提升各项性能,以加入玻璃纤维为例,冲击强度可增加2—4倍,拉伸强度可增加1—1.5倍。其介电常数与介电耗损角正切值都比较低,阻燃性也非常低优秀,达到0.6-3.22mm厚度,V-0级别的阻燃效果。


◆耐高温,热稳定性优异

热学性能:PPS又有优异的热性能,短期可耐260℃,并可在200—240℃的温度中长期使用;其耐性与PI相当,仅次于F4塑料,这是在热固性塑料中不多见的。


◆耐酸碱

环境性能:PPS最大的特点之一是耐化学腐蚀性好。PPS对大多酸、酯、铜、酚、及脂肪烃,芳香烃、氯代烃等稳定。且耐辐射性能优异。


二、改性的意义

经过玻璃纤维、碳纤维、矿物填充、碳纳米管、聚四氟乙烯、石墨烯、二硫化钼等材料改性后的聚苯硫醚(PPS)增加了如导电性、导热性、耐热性、耐磨性、高强度、耐水解等材料特征。

从而形成了据有特有功能的特种工程塑料,广泛应用于航空、航天、军工、雷达、汽车、电子、电器、化工设备、医疗卫生等领域所需的功能性工程塑料。


三、改性材料的分类及应用

1.PPS的无机填料增强、纤维增强、增韧型

  • 玻璃纤维(GF5%—60%)增强等级

  • 玻璃纤维及无极填充材料复合增强等级

  • 碳纤维增强等级

  • 增韧等级


主要特性:

高刚性、高机械性能

高耐热性

搞电性能

高韧性

VO级阻燃性能

流动性优异

尺寸稳定性优异


应用:广泛应用于电子电器、汽车、工业类产品中的高耐热、高刚性、抗冲击、搞电性能的配件。


应用举例:

电子电气

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微型电子元件、电刷支架、连接器、变压器开关、小型电路板、接线器、高压接线柱、中波滤波器、插座、灯座、接插件、线圈骨架、微调电容器、锅炉传感器支架、保险基座、电子马达、支架、屏蔽罩、电池箱体。


1)电器行业中用于制作使用环境苛刻的电机零件、端子、开关

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2)线圈骨架

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3)电器接插件

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4)高强度外壳

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家用电器

耐温电风扇、烤火器、微波炉、干衣机、咖啡煲、电饭煲、热风筒、烫发器、烤炉、烤箱、空气炸锅、空调、热水器、壁挂炉、太阳能、电磁炉等。


1)微波炉支架及转环

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2)电炸锅配件

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办公电器

办公电脑、一体机或打印机、复印机、传真机,饮水机,背投,碎纸机、装订机、支票打印机、考勤机、点钞机、过塑机、名片扫描仪、电话机等。


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热保护器和打印机转轴


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打印机齿轮


2.PPS合金类材料

  • PPS/PPO合金(聚苯醚)

  • PPS/PEEK合金(聚醚醚酮)

  • PPS/PA合金(聚酰胺)

  • PPS/PTFE合金(聚四氟乙烯)

  • PPS/PSU合金(聚砜类)

PPS合金,是用多元树脂及改性剂共混/复混而成的新材料。

其主要原理是利用不同树脂的特点与PPS之间取长补短来克服本身的不足,同时降低产品成本,使PPS得到更广泛的应用。


应用:化工机械设备、汽车工业、国防军工等领域。


应用举例:

机械石油化工

化工领域设备的机械零件对不锈钢和异种合金替代品的需求,推动了PPS的消费不断增长,相对于金属零件,PPS零件在极端环境下更为耐用,有相当高的性价比。

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军工国防领域

经过特殊改性后的PPS具有耐高温、耐腐蚀、抗辐射,在高温、高湿、高频条件下仍具有高绝缘性,低介电损耗和耐电弧性等优异性能。同时,亦可制成具有电磁屏蔽、吸波、隐身、抗静电等特别的结构功能性材料应用于军事设备中。

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汽车领域

目前应用得多的是通用塑料,今后的发展是高档车越来越多地使用特种工程塑料来代替金属件,特别PPS功能化和合金化改性材料的应用。


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喷油制件:汽车内饰门条


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电镀制件:车灯架


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电镀制件:车灯罩

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3.聚苯硫醚(PPS)结构功能一体化材料

  • 导电导热材料

  • 介电/绝缘材料

  • 磁性材料

  • 医学材料

  • 耐水解材料

  • 导热/绝缘材料

PPS是高性能结构材料时以高性能的高分子材料为基体,在保证结构材料良好力学性能的基础上,通过化学改性、物理改性等手段获得的一类具有特殊功能的高分子材料。他们在承受机械力的同时能够传递、转换或存储物质、能量和信息。


应用:应用于电学、磁学、热学、医学等多个领域


具体应用

耐水解应用

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耐磨应用

用于童车、平衡车、工业设备齿轮和高温电器产品门轨滑轮.

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导电、抗静电材料

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导热材料

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高强度材料

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磁性材料

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4.聚苯硫醚型材

  • PPS板材

  • PPS棒材

  • PPS管材


主要特性:

良好的机械心性能

耐热性能优异

耐化学性能优异

耐水解性能优异

耐辐射性优异

尺寸稳定性好

电性能优异

自身具有阻燃性

与金属和非金属粘接性能好

加工性能良好(适合机床加工)


应用:应用于机械设备、化工设备、船舶,高铁等多个领域。


应用举例:

PPS板、棒、管材用于船舶、化工设备管道、高铁、机械设备部件的加工

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5.聚苯硫醚纳米复合材料

未来PPS材料改性开发方向

聚苯硫醚(PPS)/层状纳米无机物复合材料

聚苯硫醚(PPS)/纳米无机粒子(纤维、管)复合材料


制备聚苯硫醚(PPS)纳米无机粒子复合材料的主要方法:❶溶液凝胶法;❷原位聚合;❸共混法。

纳米粒子具有普通材料不具有的特异性和功能性、如超导性、导磁性、吸波性抗菌性等,加上PPS又是一种非常优异的结构材料。

如将纳米粒子的特异性和功能性于PPS优异的力学和热学性能结合起来得到功能一体化材料,必将适用于更广阔的领域,纳米复合PPS材料也是未来发展的方向。


来源:广东顺德鸿塑高分子材料有限公司 艾邦高分子整理,转载请注明来源

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作者 ab