26125-40-6
中文名稱(chēng)
聚苯硫醚
英文名稱(chēng)
POLY(1,4-PHENYLENE SULFIDE)
CAS
26125-40-6
分子式
C8H11NO3S
分子量
201.243
MOL 文件
26125-40-6.mol
更新日期
2024/12/30 09:02:24
26125-40-6 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
聚苯硫醚聚亞苯硫醚
英文別名
6-PPSPoly(phenyleneaulgide)
PHENYLENE SULFIDE RESIN
POLY(PHENYLENE SULFIDE)
POLY(PHENYLENE SULPHIDE)
POLY(1,4-PHENYLENE SULFIDE)
p-Dichlorobenzene-sodium sulfide polymer
p-dichlorobenzene/ sodium sulfide copolymer
Benzene,1,4-dichloro-,polymerwithsodiumsulfide
1,4-dichloro-benzenpolymerwithsodiumsulfide(na2s)
所屬類(lèi)別
有機(jī)原料：醚、醚醇物理化學(xué)性質(zhì)
熔點(diǎn)285-300 °C
密度1.36 g/mL at 25 °C
形態(tài)powder
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Benzene, 1,4-dichloro-, polymer with sodium sulfide (Na2S) (26125-40-6)
常見(jiàn)問(wèn)題列表
概述
聚苯硫醚（Polyphenylene sulfide，縮寫(xiě)PPS）是分子中含有對(duì)亞苯基硫醚重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物，是一種新型功能性工程塑料。聚苯硫醚是一種其分子主鏈上帶有苯硫基 S 的熱塑性工程塑料，分子量是10000~50000,是一類(lèi)具有支鏈，無(wú)結(jié)晶熔點(diǎn)、高粘度聚合物.交聯(lián)前是一種線型結(jié)構(gòu)，交聯(lián)后，呈熱固性，若給予充分加熱冷卻還能軟化到一定程度，一次并非真正熱固性塑料。聚苯硫醚是硫化鈉與二氯苯在強(qiáng)極性溶劑(六甲基磷酸胺)中，在220℃~225℃下縮聚而成。生產(chǎn)方法有麥?zhǔn)椒?、傅式法、?duì)一鹵苯硫酚鹽縮聚法、芳香多鹵化物與堿金屬硫化物溶液縮聚法等。聚苯硫醚相對(duì)密度為1.36，樹(shù)脂為白色粉末或顆粒狀，硬而脆，結(jié)晶度高，熔融粘度(303℃)7?03~2?05Pa?s.聚苯硫醚有低分子量和高分子量?jī)煞N，低分子量聚苯硫醚，其分子量在4000~5000之間，熔流值在3000~4000范圍。由于熔流值高，難于直接模塑成型，因此除了噴涂外，用于其他方法成型時(shí)須經(jīng)過(guò)一定程度的交聯(lián)，并滲入一定量的玻璃纖維或無(wú)機(jī)填料，用于注塑、模壓和擠出成型。高分子量聚苯硫醚可以不經(jīng)過(guò)交聯(lián)直接用于加工塑料制品。性質(zhì)
聚苯硫醚為白色至微黃色粉末，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度150 °C，熱變形溫度＞260 °C，具有較高的熱穩(wěn)定性，可在280 °C時(shí)連續(xù)使用。具有自熄性。耐化學(xué)腐蝕性?xún)?yōu)異，對(duì)有機(jī)醇、酮、酸、酯、芳香烴、氯代烴以及無(wú)機(jī)酸、堿、鹽均穩(wěn)定。溶于氯代聯(lián)苯，不溶于170 °C以下的大多數(shù)溶劑。自身是絕緣體，但氧化或摻雜后可成為半導(dǎo)體。聚苯硫醚的綜合性能如下：
相對(duì)密度 1.34
抗張強(qiáng)度(Mpa) 70
伸長(zhǎng)率(%) 3
缺口沖擊強(qiáng)度(Kj/m) 1.4
無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度(Kj/m) 20.6
馬丁耐熱(℃) 266
燃燒性 不燃
洛式硬度(R) 124
吸水率(%) 0.02
介電常數(shù)(103Hz) 3.3
介電常數(shù)(106Hz) 3.1
介電損耗(103Hz) 0.0068
電阻率(Ω?cm) 3?012
擊穿電壓(Kv/mm) 13.4
耐電弧性(s) 185
PPS的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)
聚苯硫醚分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分子鏈?zhǔn)怯杀江h(huán)經(jīng)硫原子交替連接而成，使苯環(huán)的π電子部分交疊，能量進(jìn)一步降低形成穩(wěn)定的共軛結(jié)構(gòu)。其中苯環(huán)結(jié)構(gòu)賦予聚苯硫醚以剛性的特點(diǎn)，硫醚鍵為聚苯硫醚提供柔順性。不僅具有一般工程塑料的性能，而且具有某些獨(dú)特的性能，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1、耐熱性
聚苯硫醚具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，制品的熱變形溫度大于260℃，長(zhǎng)期使用溫度為200 ℃-220 ℃，短期可承受260 ℃的高溫。PPS在熱塑性樹(shù)脂中耐熱性最高，與聚四氟乙烯和聚酰亞胺相當(dāng)。線型PPS經(jīng)加熱或化學(xué)交聯(lián)可在290 ℃下使用，在氮?dú)饣蚩諝庵?00 ℃無(wú)重量損失，在700 ℃的空氣中完全降解，在1000℃的惰性氣體中仍有40%的殘?zhí)柯?，耐熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出尼龍(PA)，熱塑性聚酯(PBT)及聚甲醛(POM)等工程塑料。
2、耐化學(xué)腐蝕性
PPS是由苯撐結(jié)構(gòu)單元組成，具有高的結(jié)晶度，經(jīng)固化交聯(lián)，具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能，其耐腐蝕性?xún)H次于四氟乙烯。PPS能耐除氧化性介質(zhì)以外的所有無(wú)機(jī)物質(zhì)及幾乎所有有機(jī)溶劑，只有在溫度超過(guò)190℃時(shí)才會(huì)有部分溶解于氯代芳香烴溶劑和雜環(huán)化合物中。必須注意的是，游離的氟、氯、溴及強(qiáng)氧化性介質(zhì)(如王水、硝酸、濃硫酸、鉻酸、氯磺酸、次氯酸等)將對(duì)PPS產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，原因是在這些介質(zhì)中，硫原子將受到氧化，硫碳鍵受到破壞。但是，即使在100℃以上的溫度下強(qiáng)堿、磷酸、氫氟酸及甲酸、醋酸等有機(jī)酸均不能對(duì)PPS產(chǎn)生腐蝕，諸如搪瓷和鈦材這樣的材料其耐蝕性也不如PPS。
3、阻燃性
聚苯硫醚自身具有阻燃性能，不加阻燃劑即可達(dá)UL-94-V0級(jí)，在火焰上能燃燒，但是不會(huì)濺落，離火時(shí)自熄，發(fā)煙率低于氯化聚合物。
4、電性能
與其他工程塑料相比，聚苯硫醚介電常數(shù)和介電損耗角正切值都比較低，并且在較大的頻率、溫度和濕度范圍內(nèi)仍能保持良好的絕緣性能。聚苯硫醚耐電弧性好，可與熱固性塑料相媲美，常用于電氣絕緣材料，其用量可占30%左右。
5、力學(xué)性能
純聚苯硫醚力學(xué)性能不高，尤其是抗沖擊強(qiáng)度比較低，以玻璃纖維(GF)增強(qiáng)后，抗沖擊強(qiáng)度由27J/m提高到76J/m，拉伸強(qiáng)度由6MPa提高到13.7MPa。聚苯硫醚的彎曲模量可達(dá)3.8GPa，無(wú)機(jī)填料填充改性后可達(dá)到12.6GPa，且在載荷下的耐蠕變性好，耐磨性好，還具有一定的自潤(rùn)滑性能，可代替部分金屬使用。
6、尺寸穩(wěn)定性
聚苯硫醚成型收縮率和線脹系數(shù)較小，一般為0.15-0.30%，最低可達(dá)0.01%。高溫環(huán)境下吸濕后尺寸幾乎不變，吸水率一般只有0.03%左右，在高溫、高濕環(huán)境下使用時(shí)不翹曲、不變型，尺寸穩(wěn)定性好。
7、加工性能
聚苯硫醚熔融粘度低且流動(dòng)性好，可用諸如擠出、注射、軋制等常用加工方法進(jìn)行處理，同時(shí)可以精密成型。因?yàn)镻PS具有良好的耐腐蝕性能和粘接性能，它可以與玻璃、鋁、陶瓷、鋼材、銀、鍍鉻、鍍鎳制品和不銹鋼等多種材料很好地粘結(jié)?？芍瞥杀∧?、膜片和纖維，使其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)然，聚苯硫醚也存在不足之處，純聚苯硫醚制品的脆性較大，韌性較差，焊接強(qiáng)度不高，非晶部分玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低(Tg=85℃)，超過(guò)90℃，許多機(jī)械性能就會(huì)降低。聚苯硫醚成型加工時(shí)要求模具溫度較高(l30℃-150℃)，熔融過(guò)程粘度不穩(wěn)定，在空氣中高溫易氧化交聯(lián)，限制了其應(yīng)用。
應(yīng)用領(lǐng)域
在國(guó)際市場(chǎng)上，聚苯硫醚PPS樹(shù)脂主要運(yùn)用在工程塑料、纖維、涂層以及薄膜等若干領(lǐng)域，各個(gè)領(lǐng)域在市場(chǎng)上所占的比例如下：塑料80% 纖維10% 涂料5% 薄膜5% 。具有高耐磨和自潤(rùn)滑特性的PPS合金被廣泛用于機(jī)械、汽車(chē)、航空航天及軍事領(lǐng)域；具有優(yōu)良抗沖擊強(qiáng)度和阻燃性能的PPS合金，主要用于機(jī)械行業(yè)、電子電氣和汽車(chē)工業(yè)；此外，還有被用于電線電纜等通訊信息行業(yè)中。塑料級(jí)PPS在PPS樹(shù)脂中所占的比例最大、應(yīng)用最廣。PPS制成的器件無(wú)需阻燃劑，吸濕小，電絕緣性?xún)?yōu)良，可以經(jīng)受清洗劑、焊液等腐蝕介質(zhì)的侵蝕；PPS的粘結(jié)性突出，可制成電子封裝材料，用于有特殊要求的電子元器件和集成電路的封裝；此外，PPS合金可替代部分金屬材料，制成部分汽車(chē)零部件，如水箱、汽化器、離合器、油泵等；甚至，包括航天和商業(yè)飛行器的起落架及機(jī)翼部件等都會(huì)用到PPS塑料；由于生理惰性，PPS還廣泛應(yīng)用于食品與醫(yī)藥工業(yè)。
PPS涂層密集性好，耐腐蝕，交聯(lián)后最高使用溫度達(dá)300℃，廣泛應(yīng)用于石油化工、醫(yī)藥食品、軍工、電子儀表等行業(yè)，如腐蝕性環(huán)境中的管道、閥門(mén)、釜體、儲(chǔ)罐、不粘鍋等。制成純PPS薄膜或利用層壓技術(shù)制備的PPS復(fù)合薄膜，可用于電絕緣材料、電子部件、汽車(chē)配件、隔膜材料、裝飾材料等，以及粘接帶、打印機(jī)零件、耐熱食品包裝材料等，還能制成導(dǎo)電膜。
PPS纖維耐熱性好，與PET、PA樹(shù)脂相似，PPS樹(shù)脂經(jīng)拉伸處理后，其強(qiáng)度和模量等性能均有所提高，因而可以開(kāi)發(fā)在薄膜和纖維方面的新應(yīng)用。PPS 纖維具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性（200 ℃下無(wú)溶劑可溶）、200～220 ℃ 長(zhǎng)期使用的熱穩(wěn)定性、阻燃（LOI≥ 35）、耐輻射（GY≥ 1×107）和良好的機(jī)械性能及優(yōu)良的電絕緣性能等特點(diǎn)，是一種新型的特種功能纖維。
制備方法
PPS的合成方法有：Genvresse 路線，Macallum 法，對(duì)鹵苯硫酚金屬鹽自縮聚，硫化鈉法，環(huán)狀苯硫醚齊聚物(CPS)開(kāi)環(huán)聚合，二(4-鹵代苯基)二硫化物自由基聚合反應(yīng)，二苯基二硫醚的氧化反應(yīng)，硫磺溶液法等。