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一分鐘帶你了解什么是聚苯硫醚(PPS)

什么是聚苯硫醚?我們還得先從聚芳硫醚(PAS)說起。聚芳硫醚是指分子主鏈結構為硫和芳基交替連接的一類高分子聚合物,比如聚苯硫醚砜(PPSSU)、聚苯硫醚酮(PPSK)等。由于這類聚合物的分子鏈中含有硫和芳基結構,所以它們具有優良的耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、阻燃、尺寸穩定性以及優良的電性能。在聚芳硫醚聚合物中,聚苯硫醚(PPS)是最典型、最重要、最常見的代表。

聚苯硫醚全稱聚次苯基硫醚,英文為Polyphenylene Sulfide,所以也被稱為PPS,按照實用分子量數量差異可以將其劃分為涂料級、注塑級、纖維級、擠出級/薄膜級。聚苯硫醚的分子主鏈是由苯環和硫原子交替排列形成的,苯環結構賦予了聚苯硫醚剛性,硫醚鍵提供了一定的柔順性,結合聚芳硫醚聚合物所具備的優良性能,使得聚苯硫醚被廣泛應用在電子電氣、機械、航天航空、化工等領域。

聚苯硫醚化學式|圖片來源于網絡

聚苯硫醚的綜合性能優異,但是它也存在脆性大、韌性差、強度低的缺點,因此通常需要和其他材料復合使用以提高性能,最常見的便是加入玻璃纖維和碳纖維。玻璃纖維在聚苯硫醚基體中起成核劑的作用,使得聚苯硫醚分子圍繞玻纖結晶,再加入偶聯劑改善兩者界面的結合性,當復合材料受到外界沖擊時可以起到增強作用。而碳纖維具有質輕、強度和模量高、導電導熱、膨脹系數小等的優點,常常與聚苯硫醚復合加工應用在航天航空領域,這種復合材料也被認為是綜合性能最好、最具潛力的航空熱塑性復合材料之一。

除此之外,還有我們在以往的文章中經常提到的聚苯硫醚與聚四氟乙烯共混形成的復合材料。聚四氟乙烯的分子結構中含有高鍵能的碳氟鍵,碳鏈外有氟原子形成的屏蔽效應,使得其具有優異的自潤滑性、電絕緣性、化學穩定性、耐高低溫、耐老化等優點,與聚苯硫醚結合不僅能夠發揮兩者的優勢,還能夠改善聚苯硫醚韌性差,機械強度低、耐磨損性能低的缺點。兩者的結合可謂是“天作之合”。

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作為高新技術產業發展和傳統產業升級不可缺少的新型高分子材料,我國的聚苯硫醚市場蓄勢待發,然而材料卻常常是處于供不應求的狀態。我國的聚苯硫醚來源主要依賴美國、日本、歐洲等國家,產品主要是玻纖增強、填充、增韌等改性的PPS粒料。什么是PPS改性粒料?是在聚苯硫醚樹脂原粉的基礎上對其進行改性加工、抽粒而成,比如上述所說的加入玻纖、碳纖維的復合材料就是對PPS做了改性。這種改性的聚苯硫醚對技術等各方面的要求遠遠不及于聚苯硫醚原粉。

PPS原粉|長先新材

目前,國內有許多與聚苯硫醚相關的企業,但是由于較高的技術壁壘,能夠生產聚苯硫醚樹脂原粉的企業寥寥可數。珠海長先新材料科技股份有限公司是能夠生產聚苯硫醚樹脂原粉的少數企業之一,我們依靠自主開發,攻克了一系列合成關鍵技術,在技術和研發方面有了豐富的積累和沉淀,并取得了多項發明專利,目前已實現5000噸/年的量產規模。

更多詳情,歡迎垂詢,感謝關注。

參考資料:

1、 高性能結構材料——聚芳硫醚;楊杰、王華東、龍盛如、杜宗英、陳永榮、李光憲。

2、 玻纖增強聚苯硫醚復合材料的增韌研究;王港、蘆艾、陳曉媛、王建華、達君。

3、 聚苯硫醚基復合材料研究進展;李方舟、張翀、尹立、劉隨軍、黃兆閣。

4、 碳纖維增強聚苯硫醚(CF/PPS)航空復合材料的結晶行為及力學性能;曹碩、黃鑫林、朱姝、楊洋、徐捷。

5、 聚苯硫醚/聚四氟乙烯復合材料的研究;何志敏、張大倫、張文栓、羅運軍。

6、 聚苯硫醚-極具發展前途的特種工程塑料;薛福連。

7、 我國聚苯硫醚市場蓄勢待發;鄭愷。

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