什么是聚苯硫醚?我们还得先从聚芳硫醚(PAS)说起。聚芳硫醚是指分子主链结构为硫和芳基交替连接的一类高分子聚合物,比如聚苯硫醚砜(PPSSU)、聚苯硫醚酮(PPSK)等。由于这类聚合物的分子链中含有硫和芳基结构,所以它们具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、尺寸稳定性以及优良的电性能。在聚芳硫醚聚合物中,聚苯硫醚(PPS)是**典型、**重要、**常见的。聚苯硫醚全称聚次苯基硫醚,英文为PolyphenyleneSulfide,所以也被称为PPS,按照实用分子量数量差异可以将其划分为涂料级、注塑级、纤维级、挤出级/薄膜级。聚苯硫醚的分子主链是由苯环和硫原子交替排列形成的,苯环结构赋予了聚苯硫醚刚性,硫醚键提供了一定的柔顺性,结合聚芳硫醚聚合物所具备的优良性能,使得聚苯硫醚被广泛应用在电子电气、机械、航天航空、化工等领域。 聚苯硫醚的主要不足是韧性较差,冲击强度较低,熔体粘度不够稳定等。廊坊阻燃聚苯硫醚叶轮
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,反应副产物为氯化钠,反应式为:自缩聚法是以卤代苯硫酚金属盐为原料,在氮气保护下于200~250℃下自缩聚制备聚苯硫醚,反应副产物为卤化金属盐,三、改性经过玻璃纤维、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、GQ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。郑州玻璃纤维聚苯硫醚薄膜应用的聚苯硫醚多为其改性能品种。具体有:玻璃纤维增强聚苯硫醚,玻矿纤维增强聚苯硫醚等。
详见图3。随着中国电子电器、汽车行业的高速发展,进入21世纪以来全球PPS生产与需求已趋于紧张(?供需关系),随着社会经济的高速发展,汽车和电子工业对PPS的总需求量还将进一步扩大,中国市场正在形成PPS生产的国内外竞争态势,这将有利于PPS在国内的进一步推广以及市场和应用领域的扩展,并开拓国际市场。图32017—2021年PPS供需情况预测国内PPS产业的发展建议PPS的产业化,需要包括原料的精制纯化技术、合成工艺控制技术、终产品的纯化技术、工业化放大设计技术等各方面综合技术能力的配合。
根据新思界产业研究中心发布的《2020-2025年中国聚苯硫醚纤维行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,目前全球以及我国聚苯硫醚纤维主要生产企业有新和成、出光狮王塑料、宝理塑料、拜耳集团、吴羽株式会社、东丽集团、康菲石油等。虽然我国已实现聚苯硫醚纤维的工业化生产,但生产的稳定性和产品的综合性能仍不能和进口产品形成真正的竞争。且由于聚苯硫醚纤维的用途涉及**领域,部分产品无法进口,因此目前国内聚苯硫醚纤维市场存在较大的供应缺口,行业发展机遇较大。2019年我国商务部对于原产于日本、美国、韩国和马来西亚的进口聚苯硫醚进行反倾销立案调查。聚苯硫醚作为聚苯硫醚纤维的上游产品,进口量下降,市场供应不足,或将导致价格上涨,也将增加聚苯硫醚纤维的生产成本,或将促使聚苯硫醚纤维市场价格上升。新思界产业分析人士表示,聚苯硫醚纤维下游应用领域广阔,且下游产业多处于稳定发展状态,因此促使聚苯硫醚纤维市场需求持续攀升。在生产方面,目前聚苯硫醚纤维原材料聚苯硫醚依赖进口,限制了聚苯硫醚纤维行业发展速度。随着反倾销政策的实施,有利于加速聚苯硫醚国产化,为聚苯硫醚纤维行业发展创造有利条件。聚苯硫醚具有比尼龙更好的耐热性能,尺寸稳定性良好,耐油性和耐药性俱佳。
应用领域PPS的用途十分宽泛,主要应用于:汽车、电子电气、机械行业、石油化工、制药业、轻工业以及JG、航空航天等特殊领域。PPS树脂还被制成了高性能的特种纤维和薄膜等产品,使其在环保应用领域和清洁能源领域有了更加宽泛的应用。图PPS应用于汽车零部件汽车领域:大灯灯碗、灯座插座、传感器、汽化器、进气管、汽油泵、座椅弹簧座、水箱、水室,节气门体、节温器、调节电机、点火系统、电机支架、暖风口支架、调温器支架、外壳、叶轮、泵体指针环、循环水泵外壳、刹车制动器支架、传动装置、制动锁、流量泵、汽油泵等。图PPS应用于汽车零部件电器领域:电风扇、微波炉支架、干衣机、咖啡煲、烤面包机、电饭煲、热风筒、烫发器、空调动涡卷等。聚苯硫醚在负荷下的耐蠕变性好,硬度高;耐磨性高,其1000转时的磨耗量只有0.04g.廊坊阻燃聚苯硫醚叶轮
聚苯硫醚为一种白色粉末,平均分子量为0.4-0.5万,聚苯硫醚有十分优异的热性能。廊坊阻燃聚苯硫醚叶轮
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,冒些许黑黑色气体,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1090.69cm-1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Z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。廊坊阻燃聚苯硫醚叶轮