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文檔簡介
聚苯硫醚(PPS)具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、高阻燃、耐化學(xué)藥品性能強(qiáng)等優(yōu)點;具有硬而脆、結(jié)晶度高、難燃、熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度較高、電性能優(yōu)良等優(yōu)點。聚苯硫醚PPS是工程塑料中耐熱性最好的品種之一,一般大于260度,其流動性僅次于尼龍。PPS分子結(jié)構(gòu)此外,它還具有成型收縮率?。s0.8%),防火性好,耐震動疲乏性好等優(yōu)點。PPS的發(fā)展成熟,全球產(chǎn)能達(dá)5萬噸/年以上,其價格相對較低,相比于動輒數(shù)百元每公斤的其他特種工程塑料,性價比高,常作為結(jié)構(gòu)性高分子材料使用,并應(yīng)用于不同領(lǐng)域。聚苯硫醚(PPS)與聚醚醚酮(PEEK),聚砜(PSF),聚酰亞胺(PI),聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP)一起被稱為6大特種工程塑料。PPS的軟化點為277~282℃,Tg為85~93℃。PPS性能優(yōu)良,尤其通過增強(qiáng)、改性、共混合金化及原位復(fù)合技術(shù)制成了用途廣泛的各種復(fù)合材料。PPS改性和應(yīng)用實例根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,PPS分為交聯(lián)型與直鏈型兩種。直鏈型有優(yōu)良的韌性和延伸性;交聯(lián)型在氧氣存在的情況下能加熱固化,超過200℃熱處理時熔融指數(shù)急劇下降,利用該性能可將聚合終了的低黏度PPS通過熱處理制造適合注塑、擠出任意黏度的聚合物。但是,PPS具有耐沖擊性能差、性脆的致命缺點。未改性的PPS較脆、熱變形溫度低,影響其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。為了進(jìn)一步改善PPS的性能,擴(kuò)大適用范圍,須對其進(jìn)行改性,改性方向主要有:提高強(qiáng)度;提高沖擊性能;提高潤滑性;改善電性能以及研制具有特殊性能的共混材料;合金化新型材料。研究表明,PPS添加無機(jī)填料后仍能與其他聚合物有良好的相容性,這為其合金化和復(fù)合改性創(chuàng)造了有利條件。最早開發(fā)成功的是PPS與氟塑料共混合金,此后形成了合金系列。PPS合金化后拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、抗沖擊性能、耐熱性能大幅提高,為進(jìn)一步的擠出、吹塑成型工藝的實施提供了可能。目前,全世界銷售的PPS復(fù)合改性品種多達(dá)200余種,主要有玻纖GF增強(qiáng)、碳纖維CF增強(qiáng)、無機(jī)填料填充、GF和填料共同填充增強(qiáng)等共混改性。以下8項PPS改性配方實例和改性研究進(jìn)展,供參考:1抗靜電PPSPPS50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同),天然鱗片狀石墨5%,導(dǎo)電性石墨2%,硫酸鈣二水合物微粉22%,GF21%。測試結(jié)果表明:該配方抗靜電性、成型加工流動性、力學(xué)性能及尺寸穩(wěn)定性均優(yōu)良,可應(yīng)用于錄像機(jī)、電視和電腦的碟片及光驅(qū),以及要求有抗靜電的光電器材或電磁器材。2纖維填充PPSPPS18%~54%,聚苯醚(PPE)6%~42%,無機(jī)纖維40%,相容劑適量。測試結(jié)果表明:該配方耐熱性、尺寸穩(wěn)定性好,可應(yīng)用于汽車氣缸蓋。3無機(jī)物填充PPSPPS29%~91%,白云石(平均粒徑2.5μm)9%~71%。測試結(jié)果表明:該配方有優(yōu)良的剛性、尺寸穩(wěn)定性及阻燃性,并有極好的表面光滑性、高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性,可應(yīng)用于電器、機(jī)械的插接件。4PPS的潤滑及耐磨聚四氟乙烯(PTFE)20%~60%,PPS40%~80%。測試結(jié)果表明:該配方兼有PPS的成型加工性和力學(xué)強(qiáng)度,并且具有PTFE極好的潤滑性,可應(yīng)用于抗磨及耐磨材料。5PPS與工程塑料合金PPS40%~90%,聚酰亞胺(PI)5%~55%,PPE5%~55%,相容劑適量。測試結(jié)果表明:該配方制得的產(chǎn)品易于上漆,具有較高的沖擊性能和尺寸穩(wěn)定性,可應(yīng)用于汽車外裝飾材料。6高剛性、高耐熱PPS配方線性PPS40%,線性不飽和化合物(帶有烴基、羰基、酸酐或環(huán)氧官能團(tuán)的線性不飽和化合物)40%,珠光云母粉8%,有機(jī)或無機(jī)纖維12%。測試結(jié)果表明:該配方的耐熱性和剛性優(yōu)異,同時具有良好的加工性能、耐沖擊和潤滑性,可應(yīng)用于電器、電子和精密儀器的鑄封材料。7氧化鋅晶須(ZnOw)增強(qiáng)PPSPPS100份(質(zhì)量份數(shù)下同),ZnOw35份,偶聯(lián)劑0.1~1.0份,其他助劑適量。通過ZnOw改性PPS并輔以GF,可制得拉伸強(qiáng)度高、抗靜電性能好的復(fù)合材料。當(dāng)ZnOw添加質(zhì)量份數(shù)為30份,GF添加質(zhì)量份數(shù)為30份時,拉伸強(qiáng)度達(dá)128.5MPa,表面電阻率達(dá)4.3×109Ω。測試結(jié)果表明:PPS/ZnOw抗靜電復(fù)合材料具有優(yōu)良的吸波性能,可應(yīng)用于微波發(fā)熱材料和電波吸收材料,在諸多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。8納米二氧化硅(Nano-SiO2)改性PPSPPS100份,Nano-SiO2
3.0份,偶聯(lián)劑0.1~1.0份,其他助劑適量。測試結(jié)果表明:Nano-SiO2能顯著提高PPS的力學(xué)性能和綜合性能,充分顯示出無機(jī)納米粒子在塑料改性中的優(yōu)異特性。PPS高端應(yīng)用領(lǐng)域PPS的應(yīng)用是以其優(yōu)異的耐熱性為中心,兼顧其減摩自潤滑性、化學(xué)穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、阻燃性、電絕緣性和介電特性及優(yōu)良的力學(xué)性能等,使其在航空航天、核工業(yè)、電子電氣、食品與藥品工業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域作為耐高溫、高阻燃、高剛性、高電性能、高黏接性的非金屬材料獲得廣泛應(yīng)用。PPS被NASA選為專用材料由于PPS固有的阻燃性,屬于本質(zhì)阻燃材料,使其無須添加阻燃劑即可達(dá)到高阻燃等級,因而被美國航天航空總署(NASA)認(rèn)為是防火安全性最好的塑料,并被選為空間技術(shù)八大專用材料之一。PPS在民用工業(yè)領(lǐng)域也獲得一席之地,如在化工行業(yè)中,可制作合成、輸送、儲存物料的反應(yīng)罐、管道、閥門、化工泵等;在機(jī)械行業(yè)中,可制作葉輪、葉片、齒輪、偏心輪、軸承、離合器、耐磨零件及傳動部件;PPS用于電子連接器在電子電氣方面,可制作變壓器骨架、高頻線圈骨架、插頭、插座、接線架、接觸器轉(zhuǎn)鼓鼓片及各種精密零件等;發(fā)動機(jī)活塞環(huán)在汽車行業(yè)中,可制作發(fā)動機(jī)活塞環(huán)、排氣循環(huán)閥、汽車流量閥等。除此之外,PPS還可以用于其他諸
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