聚苯硫醚


1.1.11.1 概述
聚苯硫醚是分子主链上含有苯硫基的热塑性工程塑料,其英文全称为poly(phenylenesulfide),简称为PPS,结构通式为:
PPS的突出性能有:良好的耐热性,可在180—220℃的温度范围内使用;耐腐蚀性接近于聚四氟乙烯;电性能优异;力学性能优异;阻燃性能好.PPS的不足之处在于价格大高。PPS虽然在耐高温塑料中属于低价位,但比通用工程塑料贵许多;韧性差,性脆;加工过程中黏度不稳定。
PPS因具有突出的耐热性和与PTFE相当的化学稳定性而在工程塑料中占有重要地位。此外,PPS与各种填料、增强材料及其他塑料的相容性好,这使其牌号、品种繁多;它还具有一般工程塑料的加工工艺特性,避免了耐热塑料难加工的缺点,因此,自出现初期,PPS就被誉为“喷气时代的新型塑料”。
1.1.11.2 结构和性能
(1)结构特点
①PPS是以苯环和硫原子交替排列构成的线型或略带支链的高分子化合物,由刚性苯环和柔性硫醚键连接起来的主链具有刚柔兼备的特点.因此PPS易结晶.结晶度高达75%。
②主链上的苯环和硫原子形成了共轭体系,硫原子尚未处于饱和状态,经氧化后可使硫醚键变为亚砜基和砜基,或者使相邻的大分子形成氧桥支化或交联,但并未使主链断裂,因此,PPO的热氧稳定性十分突出,最高连续使用温度可达260℃,热分解温度可达522℃。
③主链上,由于硫原子的极性被苯环的共轭体系和高结晶度所束缚.整个聚合物呈现出非极性或略带极性的特点,因此,PPS的电绝缘性和介电性能、耐化学介质性也很突出。
(2)性能
①力学性能 纯PPS的力学性能不高.尤其呈冲击强度比较低。以玻璃纤维增强后可大幅度提高PPS的力学强度,使其冲击强度可由纯PPS的27J/m增大到76J/m,提高近3倍;拉伸强度可由67MPa增大到137MPa,增大1倍。
PPS的刚性很好,这在工程塑料中是少见的。纯PPS的弯曲模量达3.8GPa,无机填料填充改性后可达12.6GPa,增大3倍之多;碳纤维增强后可达22GPa,增大5倍之多.而以刚性着称的PPO仅为2.55GPa,PC仅为2.1GPa。
PPS在负荷下的耐蠕变性好,硬度高,耐磨性好,具1000转时的膳耗量仅为0.04g,填充F—4及二硫化铜后还可进一步得到改善。PPS还具有一定的自润滑性。
②热学性能 PPS具有优异的热学性能,短期可耐260℃,并可在200-240℃下长期使用;其耐热性与PI相当,仅次于F-4,这在热固性塑料中也不多见。
③电学性能 PPS的电学性能十分突出,与其他工程塑料相比,其介电常数和介电损耗角正切值都比较低,并且在较大的频率、温度及湿度范围内变化不大,PPS的耐电弧性好,可与热固性塑料相媲美。
④化学性能 PPS的最大特点之一为耐化学腐蚀性好,其化学稳定性仅决于F-4除了受强氧化性酸(如浓硫酸.浓硝酸和王水)外,不受大多数酸。碱、盐的侵蚀,在低于175℃下不溶于现在已知的任何有机溶剂,只有在1 75℃以上时才溶于氯代萘中。聚苯硫醚与一般有机溶剂。如苯、冰醋酸、油类、脂类物质接触时不会出现制品开裂现象。PPS的耐辐射性好,在60Co射线及γ射线下均稳定。

此外,PPS本身还具有非常好的阻燃性,无需加入阻燃剂就可达到UL-94 V-0级,它的极限氧指数高达44%一53%。