特種工程塑料聚苯硫醚簡(jiǎn)介
1聚苯硫醚性質(zhì)
聚苯硫醚（英文名為Polyphenylene Sulfide,縮寫為PPS）是一種白色或米黃色粉狀物，其結(jié)構(gòu)為苯環(huán)和硫的重復(fù)相連，結(jié)構(gòu)式為（C6H4S）n,密度1.34-1.36g/cm3,熔點(diǎn)280-290℃,連續(xù)使用溫度200℃~240℃，分解溫度為>400℃。
聚苯硫醚特性
    PPS中硫原子與苯環(huán)交互整齊排列，由于苯環(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，賦予其分子高度穩(wěn)定的化學(xué)鍵特性，并易于堆積成熱安定性較強(qiáng)的結(jié)晶格子，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、耐腐蝕性以及電性能等。
（1）耐熱性能優(yōu)異：其熔點(diǎn)超過280℃，熱變形溫度超過260℃，長(zhǎng)期使用溫度為220-240℃。在空氣中于700℃降解，在1000℃惰性氣體仍保持40%的重量，短期耐熱性和長(zhǎng)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。經(jīng)特殊改性的品種，熱變形溫度可達(dá)350℃以上。
（2）自身具有阻燃性：聚苯硫醚阻燃性可達(dá)到UL94-0級(jí)，氧指數(shù)(LOI)>57%。 聚苯硫醚自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)使其具有良好的難燃燒性能，無需加入阻燃劑。
（3）機(jī)械性能好：其剛性極強(qiáng)，表面硬度高，洛氏硬度>100HR,拉伸強(qiáng)度>170 MPa ，彎曲強(qiáng)度>220MPa，缺口沖擊強(qiáng)度>16 MPa，彎曲模量>3.5×104，并具有優(yōu)異的耐蠕變性和耐疲勞性。  
 (4)耐化學(xué)藥物性能優(yōu)異：PPS具有與PTFE（聚四氟乙烯）相媲美的優(yōu)異耐化學(xué)藥品性。目前尚未發(fā)現(xiàn)可在200℃以下溶解聚苯硫醚的溶劑，對(duì)無機(jī)酸、堿和鹽類的抵抗性極強(qiáng)。  
 (5)尺寸穩(wěn)定性好：成型收縮率很低，小于0.0025%，吸收率小于0.05%，線性熱膨脹系數(shù)也小。在高溫、高濕條件下仍表現(xiàn)出良好的尺寸穩(wěn)定性。故在機(jī)械、化工、儀器、儀表和航空、航天、艦船等各個(gè)方面都具有廣泛用途。  
(6)電性能優(yōu)異：聚苯硫醚在高溫、高濕、高頻條件下仍具有優(yōu)良的電性能，其體積電阻率為1×1016Ω.cm，表面電阻率為1×1015Ω，電氣強(qiáng)度>18KV/mm.  
(7)耐磨性突出：通過填充氟樹脂和碳纖維等潤(rùn)滑劑，可大幅度提高其耐磨性，摩擦系數(shù)在0.01-0.02。  
(8)耐幅射：耐幅射達(dá)到Gy 1×108，是其它工程塑料無法比擬的新材料，是電子、電氣、機(jī)械、儀器、航空、航天、軍事等領(lǐng)域特別是原子彈、中子彈耐輻射唯一理想的優(yōu)良材料。  
(9)加工性能好：PPS樹脂的熔體粘度低，流動(dòng)性好，極易與玻纖潤(rùn)濕接觸，因此填充填料容易，用其制備的玻纖或無機(jī)填料增強(qiáng)注塑級(jí)粒料，具有極高抗伸縮性，抗沖擊性，抗彎曲及延展性。在其熔點(diǎn)以上可以統(tǒng)一成形。  
(10)與金屬和非金屬粘接性能好：PPS特別對(duì)玻璃、鋁、鈦、不銹鋼等具有非常高的粘結(jié)強(qiáng)度，附著力達(dá)到1級(jí)。對(duì)玻璃的粘結(jié)性能好，極宜作化工設(shè)備的襯里。
PPS樹脂通過填充改性、多種成型方法加工和精密成型，可制作各種管、板、絲、膜、布以及零部件，PPS成型加工性優(yōu)良，流動(dòng)性好，可進(jìn)行薄壁、長(zhǎng)流程的注射成型，有“塑料黃金”之稱。可廣泛的用于紡織、汽車、電子電器、機(jī)械儀表、石化專用設(shè)備、國(guó)防軍工、航空航天、專用電器等領(lǐng)域；通過填充碳纖維、氟樹脂等潤(rùn)滑劑，可以大幅度提高摩擦磨損特性。
2.特種工程塑料聚苯硫醚（PPS）應(yīng)用領(lǐng)域
聚苯硫醚（PPS）是一種具有優(yōu)良的特種工程塑料，目前已經(jīng)從特種工程塑料的第一類發(fā)展成為繼聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、改性醚(MPPO)和熱塑性聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)之后的第六大通用工程塑料，也是八大宇航材料之一。2008年5月，包括“纖維級(jí)PPS樹脂及紡長(zhǎng)絲工業(yè)生產(chǎn)”在內(nèi)的“工程塑料及特種高分子材料產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”已經(jīng)被列入“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目，國(guó)家將撥款5000萬元支持相關(guān)科研單位重點(diǎn)開發(fā)該技術(shù)。
PPS作為國(guó)家大力支持發(fā)展的一種新型材料, PPS應(yīng)用前景十分廣闊,在很多行業(yè)中發(fā)展?jié)摿薮蟆？萍疾吭凇笆晃濉眹?guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃中,也將其列為重大產(chǎn)業(yè)化研發(fā)內(nèi)容,以下是聚苯硫醚的一些主要的應(yīng)用領(lǐng)域：
2.1環(huán)保產(chǎn)業(yè)
PPS作為一種不可缺少的化工環(huán)保新材料,其纖維織物可長(zhǎng)期地暴露在酸性環(huán)境之中,在高溫環(huán)境中使用,過濾效率較高,是能耐磨損的少數(shù)幾種化學(xué)纖維之一,可用于工業(yè)燃煤鍋爐的高溫?zé)煔獯匠龎m成套設(shè)備過濾織物,在濕態(tài)酸性環(huán)境中,在接觸溫度為232 ℃和運(yùn)行溫度190 ℃以下,其使用壽命可達(dá)3 年左右。用該纖維制成針刺氈帶用于造紙工業(yè)的烘干上,由PPS纖維制成的非織造布過濾織物在93 ℃的50 %硫酸中具有良好的耐蝕性,強(qiáng)度保持率無顯著影響,在93 ℃、10 %氫氧化鈉溶液中放置2 周后,其強(qiáng)度也沒有明顯的變化,是較為理想的環(huán)保型耐熱和耐腐蝕材料。
2.2汽車工業(yè)
在汽車工業(yè), PPS常用作汽化器、進(jìn)化器、汽化泵、坐椅基座、水箱水室、排氣處理裝置零件、連接器、配油器零件、散熱器零件、轉(zhuǎn)向拉桿端部支座、車燈反光鏡、燈座、剎車零件、離合器零件、溫度傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)零件、油泵等,也常用于制作動(dòng)力制動(dòng)裝置和動(dòng)力導(dǎo)向系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式葉片、溫度傳感器、進(jìn)氣管、汽油泵等。特別是當(dāng)前隨著汽車輕量化和低成本的發(fā)展趨勢(shì),機(jī)械性能好、尺寸精度高、耐高溫、耐腐蝕的聚苯硫醚在汽車工業(yè)中制作的零件數(shù)量越來越多,應(yīng)用潛力巨大。
2.3紡織行業(yè)
PPS纖維又名聚對(duì)苯硫醚纖維,具有優(yōu)良的紡織加工性能,吸濕率較低,且熔點(diǎn)高于目前工業(yè)化生產(chǎn)的其他熔紡纖維,可紡制成線密度為38. 89～44. 44 tex 的單絲。由聚苯硫醚纖維加工成的制品很難燃燒,將其置于火焰中時(shí)雖會(huì)發(fā)生燃燒,但一旦移去火焰,燃燒會(huì)立即停止,燃燒時(shí)呈黃橙色火焰,并生成微量的黑煙灰,燃燒物不脫落,形成殘留焦炭,表現(xiàn)出較低的延燃性和煙密度。其主要用途是這種纖維的針刺非織造布或機(jī)織物,可用于熱的腐蝕性試劑的高性能工業(yè)濾布,其單絲或復(fù)絲織物還可用作除霧材料。此外,還可用作干燥機(jī)用帆布、縫紉線、各種防護(hù)布、耐熱衣料、電絕緣材料、電解隔膜、剎車用摩擦片、耐輻射的宇航用布等。
2.4電子電氣工業(yè)
電子電氣是應(yīng)用聚苯硫醚最早也是最普遍的行業(yè),通常用作各種接插件、線圈管、固態(tài)繼電器、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)筒、馬達(dá)炭刷、固定座、電容器護(hù)罩、磁傳感器感應(yīng)頭、接線器、插座、線圈骨架、微調(diào)電容器,保險(xiǎn)器基座等。聚苯硫醚以其尺寸穩(wěn)定性好,也常用于制作各種精密儀器儀表零件,如照相機(jī)、轉(zhuǎn)速表、齒輪、電子手表、光學(xué)讀取頭、微波爐、復(fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)、CD 等的零件。聚苯硫醚也是性能良好的電子封裝材料和機(jī)械密封材料,在特殊半導(dǎo)體制造過程中取代環(huán)氧樹脂作為封裝材料或用于制作電子工業(yè)的特種用紙。在家用電器行業(yè),由于聚苯硫醚薄膜是最好的達(dá)到F 級(jí)的絕緣材料,可用于制造電風(fēng)扇和微波爐支架、干衣機(jī)、咖啡煲、電飯煲、熱風(fēng)筒、燙發(fā)器、空調(diào)壓縮機(jī)等,也可制作電容器、阻抗電子元件、扁平線圈骨架、電線包覆物、掩蓋物、汽化器隔膜、熱敏印刷材料、柔軟磁盤,電子攝影用感光帶等。
2.5軍工國(guó)防領(lǐng)域
在船舶、航空航天以及軍事方面聚苯硫醚的用途也非常廣泛,除在一些常規(guī)武器制造方面應(yīng)用較多外,還用于制作殲擊機(jī)和導(dǎo)彈垂直尾翼、導(dǎo)彈燃燒室、航空航天飛行器接插件、線圈骨架、儀表盤、計(jì)數(shù)器、水準(zhǔn)儀、流量計(jì)、萬向頭、密封墊等諸多部件,特別是用于制作隱形戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)主要部件及核潛艇耐核輻射零件,也可制作槍支、頭盔、軍用帳篷、器皿、宇航員用品、軍艦和潛艇的耐腐蝕耐磨零部件。目前美國(guó)正在制造的新型戰(zhàn)車和英國(guó)研制的塑料坦克等都用到了聚苯硫醚材料。
2.6化工行業(yè)
由于聚苯硫醚注塑制品具有良好的耐蠕變性能、黏接性能和耐腐蝕性能,線膨脹系數(shù)低,尺寸穩(wěn)定性十分良好,極宜用作化工設(shè)備的襯里,可以制成各種耐高溫、耐腐蝕的  
2.7建材行業(yè)
經(jīng)玻纖、碳纖增強(qiáng)后,聚苯硫醚有很高的機(jī)械強(qiáng)度和阻燃性能,經(jīng)特殊加工后,可以做抗靜電材料和抗高頻射線材料。這些材料制成板材后,可用于核設(shè)施、高頻環(huán)境、IT行業(yè)的機(jī)房,大功率發(fā)射與接收等場(chǎng)所的地板、墻板和裝置材料。聚苯硫醚樹脂的熔體黏度非常低,流動(dòng)性良好,極易與玻纖潤(rùn)濕接觸,因此填充物料容易,用其制備的玻纖或玻纖- 無機(jī)填料增強(qiáng)的注塑級(jí)粒料,具有極高的抗伸性、抗沖擊性、抗彎曲及延展性,可用于制作各種特殊用途的建筑材料。此外,低相對(duì)分子質(zhì)量的聚苯硫醚還可以制作特種涂料,由于能抵抗酸、堿、氯代烴、烷烴、酮、醇、酯等化學(xué)品的侵蝕,廣泛用于油井設(shè)施、管道、防爆設(shè)備、化工裝備、船舶等防腐。