pps是分子主鏈上含有硫基的熱塑性工程塑料,屬聚醚類塑料。它是于1968年在美國進行工業(yè)化生產(chǎn),工業(yè)上主要生產(chǎn)方法有溶液聚合法和自縮聚法。pps的分子結(jié)構(gòu)可看出,它是以環(huán)和硫原子交替排列構(gòu)成的線性或略帶支鏈的高聚物,分子鏈規(guī)整體性強,由剛性環(huán)與柔性硫[1]醚鏈連接起來的主鍵具有剛?cè)嵯酀奶攸c,因此pps可以結(jié)晶,熔點高;其次,由于環(huán)與硫原子形成共軛。且硫原子尚未處于飽和,經(jīng)氧化后可使硫醚鍵變成亞砜基,或使相鄰大分子形成氧橋支化或交聯(lián),使得熱、氧穩(wěn)定性十分突出;第三,由于硫原子的極性被環(huán)共軛及高結(jié)晶度的束縛,使pps呈現(xiàn)非極性或弱極性的特點,因此pps的電絕緣性、介電性、及耐化學介質(zhì)性也很突出;第四,由于pps與眾多聚合物和添加劑有良好的相容性,可以采用多種手段進行改性,以提高其力學性能和其它性能。
pps塑膠原料的特性
用玻璃纖維增強后的熱性能指標更高,它的高連續(xù)使用溫度達400度,pps的熱穩(wěn)定性優(yōu)良,加熱至500度時重量損失不明顯,至700度時才會完全降解,它的力學性能隨溫度的升高下降很少,在232度經(jīng)5000h的熱老化后,其抗彎強度和抗拉強度還能保持50%以上。pps的抗拉強度、抗彎強度等性能在工程塑料中屬中等水平,而伸長率和沖擊強度卻很低,因此在受力構(gòu)件中使用pps通常加入添加劑,如玻纖、碳纖、填料等來增強其力學性能,pps通過這種改性后,主要力學性能,如抗拉性能、抗彎性能、壓縮和沖擊強度均有大幅度提高,伸長率卻有下降,改性后的pps能在長期負荷和熱負荷的作用下保持高的力學性能和尺寸穩(wěn)定性,在低于175度時不溶于任何已知的有機溶劑,pps與一般有機溶劑接觸時不會出現(xiàn)塑件開裂現(xiàn)象。
pps由于分子鏈是由環(huán)和硫原子交替排列組成,本身具有阻燃作用,無須加入阻燃劑就可以達到UL-94-VO級水平。它的極限氧指數(shù)可達44%-53%,與pvc相近,是一種自熄性塑料,pps對紫外線、射線等也很穩(wěn)定,在照射時不會表面發(fā)粘或分解的現(xiàn)象。
pps的主要不足是韌性較差,沖擊強度較低,熔體粘度不夠穩(wěn)定等。
pps的主要用途
pps的應(yīng)用是以其優(yōu)異的耐熱性為中心,兼顧它的減摩自潤滑性,化學穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性,阻燃性和電絕緣性等。在化工行業(yè)pps可用作合成、輸送、儲存物料的反應(yīng)罐、管道、閥門、化工泵等,在機械中心pps可制作葉輪、葉片、齒輪、偏心輪、軸承、離合器及耐磨零件;pps的主要用途還是在電子電器領(lǐng)域,如制作變壓器骨架,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。
物料性能
1、電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良,白色硬而脆,跌落于地上有金屬響聲,透光率僅次于有機玻璃,著****耐水性,化學穩(wěn)定性良好 。有優(yōu)良的阻燃性,為不燃塑料。
2、強度一般剛性很好,但質(zhì)脆,易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂;不耐、汽油等有機溶劑;長期使用溫度可達260度 ;在400度的空氣或氮氣中保持穩(wěn)定。通過加玻璃纖維或其它增強材料改性后,可以使沖擊強度大為提高耐熱性和其它機械性能。密度增加到1.6-1.9,成型收縮率減小到0.15-0.25% 適于制作耐熱件、絕緣件及化學儀器、光學儀器等零件。
3、 成型性能好,無定形料,吸濕小,但宜干燥后成型。
4、流動性介于ABS和PC之間。凝固快、收縮小、易分解,應(yīng)用范圍 一般可應(yīng)用于制造PPS管、PPS板材等材料,多用于建筑、家居方面。
特性應(yīng)用
特性
(1)一般性能:PPS為一種外觀白色、高結(jié)晶度、硬而脆的聚合物,純PPS的相對密度為1.3,但改性后會增大。PPS有吸水率極小,一般只有0.03%左右。PPS的阻燃性好,其氧指數(shù)高達44%以上;與其他塑料相比,它在塑料中屬于高阻燃材料(純PVC的氧指數(shù)為47%、PSF為30%、PA66為29%、MPPO為28%,PC為25%)。
(2)機械性能:純PPS的機械性能不高,尤其沖擊強度比較低。以玻璃纖維增強后會大幅度提高沖擊強度,由27J/m增大到76J/m,增大3倍;拉伸強度由6Mpa增大到137Mpa,增大1倍。PPS的剛性很高,在工程塑料中少見。純PPS的彎曲模量可達3.8Gpa,無機填充改性后可達到12.6Gpa,增大5倍之多。而以剛性著稱的PPO僅為2.55Gpa,PC僅為2.1Gpa。
PPS在負荷下的耐蠕變性好,硬度高;耐磨性高,其1000轉(zhuǎn)時的磨耗量僅為0.04g,填充F4及二硫化鉬后還會進一步得到改善;PPS還具有一定的自潤性。PPS的機械性能對溫度的敏感性能小(3)熱學性能:PPS具有優(yōu)異的熱性能,短期可耐260℃,并可在200~240℃下長期使用;其耐熱性與PI相當,僅次于F4塑料,這在熱固性塑料中也不多見。
(4)電學性能:PPS的電性能十分突出,與其他工程塑料相比,其介電常數(shù)和介電損耗角正切值都比較低,并且在較大的頻率、溫度及溫度范圍內(nèi)變化不大;PPS的耐電弧好,可與熱固性塑料媲美。PPS常用于電器絕緣材料,其用量可占30%左右。
(5)環(huán)境性能:PPS的大特點之一為耐化學腐蝕性好,其化學穩(wěn)定性能僅次于F4;PPS對大多酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烴、芳香烴、氯代烴等穩(wěn)定,不耐氯代聯(lián)及氧化性酸、氧化劑、濃、濃硝酸、王水、及次氯酸鈉等。PPS的耐輻射性好。除此之外,pps具有比尼龍更好的耐熱性能,尺寸穩(wěn)定性良好,耐油性和耐藥性俱佳。
應(yīng)用范圍
(1)汽車工業(yè):PPS用于汽車工業(yè)占45%左右,主要用于汽車功能件,點火器,加熱器,溫控器,燈座,軸承;如可代替金屬制作排氣筒循環(huán)閥及水泵葉輪,氣動信號調(diào)解器等。
(2)機械工業(yè):用于殼體、結(jié)構(gòu)件、耐磨件及密封材料,具體有泵體、閥門、軸承、軸承支架、活塞環(huán)及齒輪等。
(3)紡織纖維:用于特殊工業(yè)除塵設(shè)備。
(4)薄膜/絕緣紙:用于電機絕緣材料。