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特種工程塑料性價比之王:PPS的8種改性方式和應用

2023-06-20 來源:網(wǎng)絡合集 瀏覽數(shù):472

PPS還可以用于其他諸多領域,如環(huán)保領域:PPS纖維濾料,應用于冶煉、化工、建材、火電、燃煤鍋爐等行業(yè)高溫惡劣的工況條件,是一種優(yōu)質(zhì)高效耐高溫濾料;餐具領域:用于制作筷子,勺子,碗盤等餐具。總之,經(jīng)過改性后,PPS可以彌補各方面性能不足,性價比高,可以應用到不同領域

   聚苯硫醚(PPS)具有機械強度高、耐高溫、高阻燃、耐化學藥品性能強等優(yōu)點;具有硬而脆、結晶度高、難燃、熱穩(wěn)定性好、機械強度較高、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 分子結構
  
  此外,它還具有成型收縮率小(約0.8%),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,常作為結構性高分子材料使用,并應用于不同領域。
  
  
  
  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、改性、共混合金化及原位復合技術制成了用途廣泛的各種復合材料。
  
  PPS改性和應用實例
  
  根據(jù)結構不同,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,影響其應用領域和范圍。
  
  為了進一步改善PPS的性能,擴大適用范圍,須對其進行改性,改性方向主要有:
  
  提高強度;
  
  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 合金化后拉伸強度、彎曲強度、抗沖擊性能、耐熱性能大幅提高,為進一步的擠出、吹塑成型工藝的實施提供了可能。
  
 
  
  目前,全世界銷售的PPS復合改性品種多達200余種,主要有玻纖GF增強、碳纖維CF增強、無機填料填充、GF和填料共同填充增強等共混改性。
  
  以下8項PPS改性配方實例和改性研究進展,供參考:
  
  1   抗靜電PPS
  
  PPS 50% (質(zhì)量分數(shù),下同),天然鱗片狀石墨5%,導電性石墨2%,硫酸鈣二水合物微粉22%,GF 21% 。
  
  測試結果表明:該配方抗靜電性、成型加工流動性、力學性能及尺寸穩(wěn)定性均優(yōu)良,可應用于錄像機、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PPS
  
  PPS 18%~54%,聚苯醚(PPE) 6%~42%,無機纖維40%,相容劑適量。
  
  測試結果表明:該配方耐熱性、尺寸穩(wěn)定性好,可應用于汽車氣缸蓋。
  
  3   無機物填充PPS
  
  PPS 29%~91%,白云石(平均粒徑2.5μm) 9%~71%。
  
  測試結果表明: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、高強度、熱穩(wěn)定性,可應用于電器、機械的插接件。
  
  4   PPS的潤滑及耐磨
  
  聚四氟乙烯(PTFE)20%~60%,PPS 40%~80%。
  
  測試結果表明:該配方兼有PPS的成型加工性和力學強度,并且具有PTFE極好的潤滑性,可應用于抗磨及耐磨材料。
  
  5    PPS與工程塑料合金
  
  PPS 40% ~90% ,聚酰亞胺(PI) 5%~55% ,PPE 5% ~55%,相容劑適量。
  
  測試結果表明: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)氧官能團的線性不飽和化合物)40%,珠光云母粉8%,有機或無機纖維12% 。
  
  測試結果表明: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PPS
  
  PPS100份(質(zhì)量份數(shù)下同),ZnOw 35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,可制得拉伸強度高、抗靜電性能好的復合材料。當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,拉伸強度達128.5MPa,表面電阻率達4.3×109Ω。
  
  測試結果表明:PPS/ZnOw 抗靜電復合材料具有優(yōu)良的吸波性能,可應用于微波發(fā)熱材料和電波吸收材料,在諸多領域具有廣泛的應用前景。
  
  8   納米二氧化硅(Nano-SiO2)改性PPS
  
  PPS100份,Nano-SiO2 3.0份,偶聯(lián)劑0.1~1.0份,其他助劑適量。
  
  測試結果表明:Nano-SiO2能顯著提高PPS的力學性能和綜合性能,充分顯示出無機納米粒子在塑料改性中的優(yōu)異特性。
  
  PPS高端應用領域
  
  PPS 的應用是以其優(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)等高新技術領域作為耐高溫、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到高阻燃等級,因而被美國航天航空總署(NASA) 認為是防火安全性最好的塑料, 并被選為空間技術八大專用材料之一。
  
  
  
  PPS在民用工業(yè)領域也獲得一席之地,如在化工行業(yè)中,可制作合成、輸送、儲存物料的反應罐、管道、閥門、化工泵等;
  
  
  
  在機械行業(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)動機活塞環(huán)
  
  在汽車行業(yè)中,可制作發(fā)動機活塞環(huán)、排氣循環(huán)閥、汽車流量閥等。
  
  除此之外,PPS還可以用于其他諸多領域,如環(huán)保領域:PPS纖維濾料,應用于冶煉、化工、建材、火電、燃煤鍋爐等行業(yè)高溫惡劣的工況條件,是一種優(yōu)質(zhì)高效耐高溫濾料;餐具領域:用于制作筷子,勺子,碗盤等餐具。總之,經(jīng)過改性后,PPS可以彌補各方面性能不足,性價比高,可以應用到不同領域

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