聚苯硫醚PPS的介绍www.tool-tool.com

一、PPS的概述

聚 苯硫醚，全称聚亚 苯基硫醚，英文名称Polyphenylene sulfide，简称PPS（以下称聚苯硫醚或称PPS）。PPS的分子结构比较简单，分子主链由苯环和硫原子交替排列，大量的苯环赋予PPS以刚性，大 量的硫醚键又提供柔顺性。分子结构对称，易于结晶，无极性，电性能好，不吸水。PPS是一种高结晶性芳基硫聚合物，理论密度1.44g/cm3，熔点 250～315℃，分解温度大于480℃，体积电阻率大于1016Ω.cm， 氧指数大于43，燃烧性能达到UL94V～0级，具有优良的耐热阻燃性能和电气性能。可用于注射成型各种结构复杂的机械零部件制品，抽丝、拉膜、涂料及 IC封装等。PPS树脂经过玻璃纤维、碳纤维、晶须材料、无机填料等增强改性后，其热变形温度高于260℃，可在200℃下长期使用，坚韧耐磨，密度仅为 不锈钢的20～25％，广泛用于航空航天、军工、汽车、计算机、电子电器、家电、电力、机械、化工、轻工等各领域。

PPS树脂按结构可分为支化（交联）型PPS树脂和线型PPS树脂，介于两者之间的称为半交联型PPS树脂。

PPS的分子结构与特性如下图：

二、PPS的特性

（1） 一般性 能：PPS为一种外观白色、高结晶度、硬而脆的聚合物，纯PPS的相对密度为1.3，但改性后会增大。PPS有吸水率极小，一般只有0.03％左右。 PPS的阻燃性好，其氧指数高达44％以上；与其他塑料相比，它在塑料中属于高阻燃材料（纯PVC的氧指数为47％、PSF为30％、PA66为29％、 MPPO为28％，PC为25％）。

（2）机械性能：纯 PPS的机械性能不高，尤其冲击强度比较低。以玻璃纤维增强后会大幅度提高冲击强度和拉伸强度，拉伸强度>170MPa，弯曲强 度>220MPa，缺口冲击强度>16MPa。PPS的刚性很高，在工程塑料中少见。纯PPS的弯曲模量可达3.8Gpa，无机填充改性后可 达到12.6Gpa,增大5倍之多。而以刚性著称的PPO仅为2.55Gpa，PC仅为2.1Gpa。PPS具有优异的耐蠕变性和耐疲劳性，在负荷下的耐 蠕变性好。表面硬度高，洛氏硬度>100HR；耐磨性高，其1000转时的磨耗量仅为0.04g，通过填充氟树脂及二硫化钼等润滑剂，可大幅度提高 其耐磨性，摩擦系数在0.01～0.02。PPS还具有一定的自润性。PPS的机械性能对温度的敏感性能小。

（3）热学性能：PPS具有优异的热性能，其熔点超过280℃，热变形温度超过260℃，短期可耐260℃，并可在200℃下长期使用。在空气中于700℃降解，在1000℃惰性气体仍保持40%的重量。经特殊改性的品种，热变形温度可达350℃以上。

（4）电学性能：PPS的电性能十分突出，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、温度及温度范围内变化不大；PPS的耐电弧好，可与热固性塑料媲美。PPS常用于电器绝缘材料，其用量可占30％左右。

（5） 耐化学性 能：PPS的最大特点之一为耐化学腐蚀性好，其化学稳定性能仅次于F4；PPS对大多酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烃、芳香烃、氯代烃等稳定，目前尚未发现可 在200℃以下溶解聚苯硫醚的溶剂，对无机酸、碱和盐类的抵抗性极强。不耐氯代联苯及氧化性酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸、王水、过氧化氢及次氯酸钠等。

（6）PPS的耐辐射性好，耐幅射达到Gy 1×108，是其它工程塑料无法比拟的新材料，是电子、电气、机械、仪器、航空、航天、军事等领域特别是原子弹、中子弹耐辐射唯一理想的优良材料。

（7）尺寸稳定性好：成型收缩率很低，小于0.0025%，吸收率小于0.05%，线性热膨胀系数也小。在高温、高湿条件下仍表现出良好的尺寸稳定性。故在机械、化工、仪器、仪表和航空、航天、舰船等各个方面都具有广泛用途。

（8）电性能优：聚苯硫醚在高温、高湿、高频条件下仍具有优良的电性能，其体积电阻率为1×1016Ω.cm，表面电阻率为1×1015Ω，电气强度>18KV/mm。

（9）自身具有阻燃性：聚苯硫醚阻燃性可达到UL94-0级，氧指数(LOI)>57%。 聚苯硫醚自身的化学结构使其具有良好的难燃烧性能，无需加入阻燃剂。

（10）与金属和非金属粘接性能好：PPS特别对玻璃、铝、钛、不锈钢等具有非常高的粘结强度，附着力达到1级。对玻璃的粘结性能好，极宜作化工设备的衬里。

（11）加工性能好：PPS树脂的熔体粘度低，流动性好，极易与玻纤润湿接触，因此填充填料容易，用其制备的玻纤或无机填料增强注塑级粒料，具有极高抗伸缩性，抗冲击性，抗弯曲及延展性。在其熔点以上可以统一成形。

三、聚硫苯醚(PPS)的成型加工

1．加工特性

树 脂厂商提供的PPS为一种相对质量比较低（4000～5000）、结晶度较高（75％）的白色粉末，这种纯PPS无法直接塑化成型，只能用于喷涂。用于 塑化成型的PPS，必须进行交联改性处理，使熔体的粘度上升。一般交联后的熔融指数达到10～20为宜；进行玻璃纤维增强PPS的熔融指数可大一些，但不 能大于200。

PPS的交联方法有热交联和化学交联两种，目前以热交联为主。热交联的交联温度为150～350℃，低于150℃不发生交联，高于350℃发生高度交联，反而导致加工困难。

化学交联需要加入交联促进剂，具体的品种有氧化锌、氧化铅、氧化镁、氧化钴等以及酚类化合物，六甲氧基甲基三聚氰酰胺、过氧化氢、碱金属或碱土金属的次氯酸盐等。

PPS虽有交联，但流动性下降不多；因此，废料可重复使用三次；PPS本身具有脱模性，可不必加入脱模剂；PPS经过热处理可提高结晶度及热变形温度，后处理的条件为：温度204℃，时间30min。

2．加工方法

（1） 注塑：可采用 通用注塑机，玻璃纤维增强PPS的熔融指数以50为宜。注塑的工艺条件为：料筒温度，纯PPS为280～330℃，40％GFPPS为300～350℃； 喷嘴温度，纯PPS为305℃，40％GFPPS为330℃；模具温度120～180℃；注塑压力，50～130MPA。

（2）挤出：采用排气式挤出机，工艺为：加料段温度小于200℃；料筒温度300～340℃，连接体温度320～340℃，口模温度300～320℃。

（3）模压成型：适合大型制品，采用两次压缩，先冷却，后热压。热压的预热温度纯PPS为360℃左右15min,GFPPS为380℃左右20min；模压压力为10～30Mpa，冷却到150℃脱模。

（4）喷涂成型：采用悬浮喷涂法和悬浮喷涂与干粉热喷混合法，都是将PPS喷涂到金属表面，再经过塑化、淬火处理而得到涂层；PPS的涂层处理温度在300℃以上，保温30min。

四、PPS的应用

在机械工业各个领域当使用尼龙（PA）、聚甲醛（POM）、聚对苯二甲酸乙二脂（PET）和聚砜（PSU）都有缺陷式不能达到技术要求，而使用聚酰亚胺（PI）聚醚醚酮（PEEK）和聚酰胺-酰亚胺（PAI）又价格太高，选择使用PPS应是较理想的工程塑料。

1、机械工业：机械工业中特别运用于在高湿、强腐蚀的环境下的部件制备。用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料，具体有如：泵壳、泵轮、阀、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮、滑轮、风扇、流量计部件、法兰盘、万向头、计数器、水准仪等。

2、 电子电 器：PPS用于电子电器工业可占30％，它适合于环境温度高于200℃的高温电器元件；可制造发电机和发动机上的点涮、电涮托架、启动器线圈、屏蔽罩及叶 片等；在电视机上，可用于高电压外壳及插座、接线柱及端子板等；在电子工业、制造变压器、阻流圈及继电器的骨架和壳体，集成电路载体；利用高频性能，制造 H级绕线架和微调电容器等。微型电子元件封装、连接器、接线器、插座、线圈骨架、马达壳、电磁调节盘、电视高频头轴、继电器、微调电容器、保险丝支架、收 录机、磁疗器等零部件。还应用于精密仪器：电脑、计时器、转速器、复印机、照相机、温度传感器以及各种测量仪表的壳体和部件。

3、汽车工业：PPS用于汽车工业占45％左右，主要用于汽车功能件；点火器、加热器、汽化器、离合器、变速器、齿轮箱、轴承支架、灯罩、保险杠、风扇、排气系统以及反光镜和车灯座的零部件。可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮，气动信号调解器等。

4、家用电器：热风筒、卷发器、干发器、烫发器、微波炉、咖啡煲、干衣机、电熨斗、电饭煲等的防护涂层和零部件。

5、化学工业：PPS具有优良粘接性和耐蚀性，极宜作化工设备的衬里。

引用出處：

http://www.glp123.com/wangzhai020.html

http://www.glp123.com/wangzhai02002.html

http://www.glp123.com/wangzhai02003.html

http://www.glp123.com/wangzhai02004.html

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