目前研究与开发的与PPS共混改性的材料还有,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和丙烯酸类橡胶弹性体等。如PPS/PC合金,提高PPS抗冲击强度,提高PC阻燃性能,主要用于机械行业、电子电气和汽车工业;PPS/PPO合金已被用作电池盒和电池盖;PPS/PE已被用于电线电缆等通讯信息行业中。合成工艺PPS的合成方法主要有溶液聚合法和自缩聚法。溶液聚合法以对二氯苯和硫化钠为原料,在极性有机溶剂如六甲基磷酸三胺(HPT)或N-甲基吡洛烷酮(NMP),温度为175~350℃、常压下进行溶液聚合制备聚苯硫醚,可在200~240℃下长期使用;其耐热性与PI相当,仅次于F4塑料,这在热固性塑料中也不多见。浙江玻纤增强聚苯硫醚涂层
1888年,由Grenvesse用苯和硫在 AlCl3 催化条件下利用Friedel-Crafts 反应***合成;1967年,美国菲利普斯石油公司用对二氯苯和硫化钠在极性溶剂中加热缩聚(即硫化钠法)合成具有商业价值的聚苯硫醚并申请专利,并于1973年***实现了工业化生产,商品牌号为“RytonPPS”;1985年,菲利普斯石油公司**到期后,聚苯硫醚迎来大规模发展,包括日本无羽、东丽、DIC、东曹等都开展了工业化大规模生产,此后PPS产业以两位数的增长率快速发展;2010年以后世界化工产业整合、重组、收并购频繁,更多企业进入聚苯硫醚市场。在世界产业发展带动下,国内聚苯硫醚行业也快速发展。20世纪70年***发了具有自主知识产权的硫磺溶液法合成路线;2002年,中国***实现工业化生产,之后产能持续增加;天津**度聚苯硫醚涂层聚苯硫醚虽有交联,但流动性下降不多。
聚苯硫醚综合性能优异,但是也存在脆性大、韧性差、强度低的缺点,因此通常需要和其它材料复合使用以提高性能,最常见的便是加入玻璃纤维和碳纤维。玻璃纤维在聚苯硫醚基体中起成核剂的作用,使得聚苯硫醚分子围绕玻璃纤维结晶,再加入偶联剂改善两者界面的结合性,当复合材料受到外界冲击时可以起到增强作用。碳纤维具有质轻、强度和模量高、导电导热、膨胀系数小等优点,常常与聚苯硫醚复合加工应用在航天航空领域,这种复合材料也被认为是综合性能比较好、相当有潜力的航空热塑性复合材料之一。除此之外,还可以将聚苯硫醚与PTFE共混形成复合材料。PTFE的分子结构中含有高键能的碳氟键,碳链外有氟原子形成的屏蔽效应,使得其具有优异的自润滑性、电绝缘性、化学稳定性、耐高低温、耐老化等优点,与聚苯硫醚结合不仅能够发挥两者的优势,还能够改善聚苯硫醚韧性差、力学强度低、耐磨损性能低的缺点。两者的结合可谓是“天作之合”。
主要塑料种类的分类和性能示意图见图1。图1主要塑料种类的分类和性能示意图PPS由硫原子和亚苯基环以对位替换模式形成,链规整性强;分子结构中含有高度稳定的化学键,形成一个具有热稳定性的晶体点阵,使其对热降解和化学反应均具有很高的分子稳定性;刚性结构的苯环和柔性结构的硫醚键,使其除具有一般工程塑料的性能外,还兼具某些独特的性能,比如优异的耐热性、耐化学腐蚀性、阻燃性、电性能突出、高刚性、尺寸稳定性、熔融流动性好等。PPS分子结构示意图见图2。图2PPS分子结构示意图根据分子量的高低,PPS树脂可以分为高分子量、中分子量和低分子量树脂。纯聚苯硫醚在厚度为0.8mm时便可通过UL-94 V0级。
众所周知,特塑PPS种类除了本色树脂之外,还有加玻纤增强版,加碳纤增加版等,其中PPS玻纤增强材是聚苯硫醚系列当中较为主要的一个品种,它是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物,在它所有的性能当中突出的就是耐热性,在持续较高的连续性的使用当中,温度能够达到240℃以上,而且有玻璃纤维增强之后能够达到270℃以上,除此之外,它还有着较为优异的其他性能,包括电绝缘的性能以及耐化学腐蚀性能,具有着强的耐水性能和耐水蒸气性能,具有一定的阻燃性以及性能,这是一种综合的性能,看起来还是非常优异的。热学性能:聚苯硫醚具有优异的热性能,短期可耐260℃。浙江玻纤增强聚苯硫醚涂层
纺织纤维:用于特殊工业除尘设备。浙江玻纤增强聚苯硫醚涂层
结果表明:(1)聚苯硫醚纤维在接近火焰时收缩,在火焰中熔融燃烧,冒些许黑,离开火焰不延燃,有臭味,残渣为黑褐色硬块。(2)聚苯硫醚纤维的横截面形态为圆形或近似圆形,其纵向形态为表面平滑,与大部分合成纤维类似。(3)聚苯硫醚纤维溶解于沸腾的硫酸(95%~98%)和硝酸(65%),溶液颜色分别呈现黑色和黄色。(4)聚苯硫醚纤维的熔点为284℃。(5)观察特征峰是判断聚苯硫醚结晶度的一种方法,故通过红外谱图和谱带的分布可以有效鉴别聚苯硫醚纤维。(6)聚苯硫醚纤维的系统鉴别法为:首先通过燃烧法确定纤维的类别,即合成纤维,然后通过化学溶解法以及熔点法较终确定纤维的种类。而红外吸收光谱法可以对纯聚苯硫醚纤维进一步的确认,适用于仲裁性试验。浙江玻纤增强聚苯硫醚涂层