聚苯硫醚

聚苯硫醚

聚苯硫醚英文简写为PPS，是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。在电子、汽车、机械及化工领域均有广泛应用。

1简介 2特点3应用领域4特性5生产发展6品种 7类型8鉴别标准9物性表 1简介

英文名称： Polyphenylene sulfide，简称PPS.

聚苯硫醚化学式

中文名称： 聚苯硫醚，一种新型高性能热塑性树脂

聚苯硫醚全称为聚苯基硫醚，是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂，聚苯硫醚是一种结晶性的聚合物。未经拉伸的纤维具有较大的无定形区（结晶度约为5%），在125℃时发生结晶放热，玻璃化温度为93℃；熔点281℃。拉伸纤维在拉伸过程中产生了部分结晶，（增加至30%），如在130—230℃温度下对拉伸纤维进行热处理，可使结晶度增加到60—80%。因此，拉伸后的纤维没有明显的玻璃化转变或结晶放热现象，其熔点为284℃。随着拉伸热定形后结晶度的提高，纤维的密度也相应增大，由拉伸前的1.33g/cm3到拉伸后的1.34g/cm3，经热处理后则可达1.38g/cm3。

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PPS是一种综合性能优异的特种工程塑料。PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物

理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点，被广泛用作结构性高分子材料，通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。同时，还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料，在电子电器、航空航天、汽车运输等领域获得成功应用。国内企业积极研发，并初步形成了一定的生产能力，改变了以往完全依赖进口的状况。但是，中国PPS技术还存在产品品种少、高功能产品少、产能急待扩大等问题，这些将是PPS下一步发展的重点。

英文名称:Phenylenesulfide 比重:1.36克/立方厘米成型收缩率:0.7% 成型温度：300-330℃。它是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料，其突出的特点是耐高温，耐腐蚀和优越的机械性能。PPS是含硫芳香族聚合物，线型PPS在350℃以上交联后成热固性塑料，支链型结构PPS为热塑性塑料。PPS是美国菲利普斯于1971年首先实现工业化生产的，专利到期后，日本的企业也开始研发和生产。日企比较典型的有日本的东丽，现阶段日本的产量已大于美国的产量。其他一些生产厂家也主要集中在美国,日本,欧洲。

全球五大PPS生产商为菲利普斯,东丽,泰科纳,宝理,大日本油墨。我国的天津合成材料研究所、广州化学试剂二厂、四川自贡化学试剂厂、河北工学院化工系及广州化工研究所等单位曾有少量小试，但均无法稳定连续生产。目前国内PPS的销售商有上海联模化工等，到2000年，世界PPS的产量可达到5万t/a。PPS的最大需求为日本占33%，北美占32%，西欧占19%，亚太占16%。

2特点

pps具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点；具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。

PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一，热变形温度一般大于260度、抗化学性仅次于聚四氟乙烯，流动性仅次于尼龙。

电绝缘性（尤其高频绝缘性）优良，白色硬而脆，跌落于地上有金属响声，透光率仅次于有机玻璃，着色性耐水性，化学稳定性良好。有优良的阻燃性，为不燃塑料。

强度一般，刚性很好，但质脆，易产生应力脆裂，不耐苯、汽油等有机溶剂.长期使用温度可达260度，在400度的空气或氮气中保持稳定。通过加玻璃纤维或其它增强材料改性后，可以使冲击强度大为提高，耐热性和其它机械性能也有所提高，密度增加到1.6-1.9，成型收缩率较小到0.15-0.25%适于制作耐热件.绝缘件及化学仪器.光学仪器等零件.

此外，它还具有成型收缩率小（约1.4%），吸水率低（约0.02%），防火性好、耐震动疲乏性好等优点。 ⒈36克/立方厘米成型温度：300-330℃。

流动性介于ABS和PC之间，凝固快，收缩小，易分解，选用较高的注射压力和注射速度。模温取100-150度。主流道锥度应大，流道应短。

脆性大、韧性差，耐冲击强度低，经过改良以后，可以获得十分优异的综合性能，市场出售的产品均为其改良的产品。

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pps为一种白色粉末，平均分子量为0.4-0.5万，密度为1.3-1.8克每立方厘米，pps有十分有意的热性

能。用玻纤增强后的热性能指标更高，它的最高连续使用温度达400度，pps的热稳定性优良，加热至500度时重量损失不明显，至700度时才会完全降解，它的力学性能随温度的升高下降很少，在232度经5000h的热老化后，其抗弯强度和抗拉强度还能保持50%以上。pps的抗拉强度、抗弯强度等性能在工程塑料中属中等水平，而伸长率和冲击强度却很低，因此在受力构件中使用pps通常加入添加剂，如玻纤、碳纤、填料等来增强其力学性能，pps通过这种改性后，主要力学性能，如抗拉性能、抗弯性能、压缩和冲击强度均有大幅度提高，伸长率却有下降，改性后的pps能在长期负荷和热负荷的作用下保持高的力学性能和尺寸稳定性，因而可应用于温度高的受力环境中。

pps的介电常数很小，介电损耗相当低，表面电阻率和体积电阻率对频率、温度、湿度的变化不敏感，是优良的电绝缘材料，它的耐电狐时间也较长，pps的化学稳定性相当好，除了受强氧化酸，如浓硫酸、浓硝酸和王水的侵蚀外，它不受绝大多数酸碱盐的侵蚀，具有接近于PTFE的化学稳定性。在低于175度时不溶于任何已知的有机溶剂，pps与一般有机溶剂接触时不会出现塑件开裂现象。

达UL94V-0级，高温、高湿下pps仍保持良好的电性能[2]。

流动性好，易成型，成型时几乎没有缩孔凹斑。与各种无机填料有良好的亲和性。增强改性后可提高其物理机械机械性能和耐热性(热变形温度)，增强材料有玻璃纤维、碳纤维、聚芳酰胺纤维、金属纤维等，以玻璃纤维为主。无机填充料有滑石、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、二硫化钼等 玻纤增强PPS具有优异的热稳定性、耐磨性、抗蠕变性、在宽范围(温度、湿度、频率)内有极佳的机械性能和电性能，介电量数小、介电损耗低。

作为耐高温，防腐涂料，涂层可以在180℃下长期使用;电子电器工业上作连接器，绝缘隔板，端子，开关;机械和粘密机械在做泵、齿轮、活塞环贮槽、叶片阀件，钟表零部件，照相机部件;汽车工业上汽化器。分配器部件，电子电气组等零件，批气阀气，传感器部伯件;家电部件有磁带录相机结构部件、品体二极管、各种零件;另个还用于宇航、航空工业， 耐热性能优异 其熔点超过280℃，热变形温度超过260℃，长期使用温度为220-240℃。

pps由于分子链是由苯环和硫原子交替排列组成，本身具有阻燃作用，无须加入阻燃剂就可以达到UL-94-VO级水平。它的极限氧指数可达44%-53%，与pvc相近，是一种自熄性塑料，pps对紫外线、射线等也很稳定，在照射时不会表面发粘或分解的现象。

pps的主要不足是韧性较差，冲击强度较低，熔体粘度不够稳定等。

3应用领域

电子方面：电视机、电脑上的高压元件、外壳、插座、接线柱，电动机的起动线圈、叶片，电刷托架及转子绝缘部件，接触开关，继电器，电熨斗，吹风机，灯头，暖风机，F级薄膜等。

汽车工业：适用于排气再循环阀及水泵叶轮，及汽化器、排气装置、排气调节阀、灯光反射器、轴承、传感部件等。

机械工业：用作轴承、泵、阀门、活塞、精密齿轮、以及复印机、照相机、计算机零部件，导管、喷雾器、喷油嘴、仪器仪表零件等。

化工领域：用于制作耐酸碱的阀门管道、管件、阀门、垫片及潜水泵或叶轮等耐腐蚀零部件。 工程塑料：制造汽车零部件、防腐涂层、电器绝缘材料等。

环保领域：PPS纤维滤料，应用于冶炼、化工、建材、火电、垃圾焚烧炉、燃煤锅炉等行业高温恶劣的工况条件，是一种优质高效耐高温滤料。

餐具领域：用于制作筷子，勺子，碗盘等餐具。

4特性

PPS是PPolyphenylene Sulfide 的简称，中文名叫做聚苯硫醚树脂，是一种高端的特种工程塑料。PPS的特性如下：

·耐化学性能好。 ·蠕变量低。 ·吸水率低。 ·尺寸稳定性好。 ·弹性模量高。 ·阻燃。

聚苯硫醚（PPS）与聚醚醚酮（PEEK），聚砜（PSF），聚酰亚胺（PI），聚芳酯（PAR），液晶聚合物（LCP）一起被称为6大特种工程塑料。

5生产发展编辑

全球PPS树脂的生产能力已经超过5万吨/年，成为特种工程塑料的第一大品种和继聚碳、聚酯、聚甲醛、尼龙及聚苯醚等五大工程塑料之后的第六大工程塑料品种。其生产格局是：只有美国、日本和中国掌握PPS树脂的工业化生产制造技术，拥有生产能力和产品。俄罗斯、印度正在积极进行PPS树脂工业化生产的研发。美国雪佛龙菲利普斯公司和大日本油墨化学工业公司是全球最主要的两大大PPS树脂生产商。

在新兴的PPS树脂生产商和产品中，以日本吴羽化学工业公司和其推出的Fortron PPS——第二代线性高分子量PPS树脂（其复合改性料由日本宝理公司生产、销售）的发展最引人注目。该树脂生产工艺先进，产品质量好，性能优，特别是它全面改善了PPS耐冲击性能差、性脆的致命缺点。此外，Fortron PPS可以直接制造纤维和薄膜，加之树脂本色浅，可制成各种色泽鲜艳的制品，因而成为PPS树脂的发展方向并受到广泛欢迎。其生产能力也迅速扩展，与Ryton PPS一道成为PPS树脂的两大主要品牌。

1990年前后，由于国际经济环境的影响，日本PPS厂家的平均开工率只维持在35%的低水平。到1994年，开工率达额定生产能力的60%左右。进入21世纪后，由于市场需求旺盛，开工率明显提高。特别是进入2004年后，尽管原油价格持续上涨导致PPS树脂价格上涨10%，但树脂仍然供不应求，各家公司更是开足马力进行树脂的生产。同时，一些公司纷纷准备扩建生产装置，如雪佛龙菲利普斯、大日本油墨化学工业公司和出光石油化学工业公司更分别提出建设万吨级生产装置的计划。

国际上PPS复合粒料的生产厂商和产品规格、型号众多，其中供应中国的主要以雪佛龙菲利普斯（包括东丽-菲利普斯公司）的Ryton PPS系列、日本宝理公司的Fortron PPS系列、大日本油墨公司的DIC PPS系列以及美国塞拉尼斯旗下的泰科纳（Ticona）Fortron PPS系列为主。目前国内的PPS销售渠道主要为上海联模化工有限公司等，可帮助工厂提供完善的技术解决方案以及原料供应。

聚苯硫醚（PPS）是六十年代由美国菲利普石油公司投入的一种新型工程塑料，其后，日本、德国相继投入生产，中国在六十年代中期，曾经有四个研究所对该产品进行研制，进入八十年代中期又将该产品列入“863”工程，并做重点开发。其后，中国工程院、中国科学院在1999年在写就的咨询报告也将此产品列入其中，但强调必须是新材料、新工艺、成本低，并预计在2010年组建年产1500吨的生产线，本专利基本解决了上述所提课题。 为什么此产品会引起各国政界和科学界的高度重视？因为它不仅仅可以代替一批金属材料，且在生产过程中，不排放废气、无有害物质污染、无气味、安全性高，不会发生爆炸，生产中的原材料易得。PPS的应用范围及其广泛，因其本身耐高温，可长期在265度稳定下保持原有特性不变。阻燃UL94-0级，体轻、密度仅为1.34g/cm3，绝缘性能好，体积电阻率为1×1016Ω.cm，表面电阻率1×1015Ω.cm，电压强度>18Kv/mm，耐磨性突出，摩擦系数在0.01—0.02之间，耐酸、耐碱、耐氧化剂，强度高、吸水性（23度浸泡24小时）0.5%，注塑成型收缩率0.15%。特别是能吸收中子弹、原子弹的辐射，是发现的唯一理想材料。因此，它是核工业中不可或缺的防护材料，由于具备上述特点，所以PPS是机械工业、电子、电器工业、化学工业中理想的防腐涂层。尤其是在航空、航天、核工业更有大显身手的地方。正因为如此技术拥有国对中国技术上的封锁，在其出口产品的质量、数量上进行严格的控制。 本专利人查阅了日、美、德等国的大量文献专利一百四十多份，并依据美国斯坦福大学的聚合动力学理论及菲利普石油公司的中试进行解析，得出了自己的工艺条件及生产控制手段。 依据美国斯坦福大学的聚合动力学理论，生产中仅获得50%的收率；依据菲利普石油公司的中试得出：溶剂N-甲基吡咯烷酮的易分解，生产中难以控制（是强碱的初始条件）。这样就必须找到提高效率的条件，在反应的适当时机添加催化剂，才能得以解决。另外就是找到一种新型溶剂来替代溶剂N-甲基吡咯烷酮。本专利就上述问题都给予了解决，在年产四十吨的生产中得到了验证（见化验结果），得到线形、高分子量、结晶度高的聚苯硫醚，收率在90—95%之间。投入硫化钠如何减少空气的接触也是关键的一步，为防止氧化，硫化钠中的多硫化钠的控制是本产品的一个重要环节，采取适当措施加以控制，即可进行正常生产。 由于本专利采用了四氢噻吩砜为溶剂，与N-甲基吡咯烷酮之比，是N-甲基吡咯烷酮的0.454倍，从而提高了生产设备的原料装填量，单釜收率也是降低成本的另一体现。本专利解决了上述四大难题。所以生产成本大大降低，具有领先的国际水平，综上述条件得出下面的结论： 1） 原料成本与国际相比降低了人民币1.5—1.6万元/吨； 2） 大生产周期（指溶剂第二次重复使用）缩短了三分之一； 3） 提高了设备的生产原料装填量及单位时间内的产量； 4） 成本降低近30%。 该专利已于2006年11月29日公告。 国内主要生产基地在四川德阳。 值得欣慰的是该专利已意向签订转让实施合同，预计2012年将由知识产权转化为生产力。 6品种编辑 常见的聚苯硫醚粘合剂主要包括以下品种： 型 号 TE-9229 PPS-010 PPS-2470 PPS-2471 PPS-2472 PPS-1090 PPS-1091 构 成 双组分 双组分 双组分 双组分 双组分 单组分 单组分 外 观 绿豆色糊状 易流动的胶液状 糊状 灰黄色糊状 糊状，绿豆色 易流动的胶液状 绿豆色糊状 固化方法 常温或加温 常温或加温 常温或加温 常温或加温 常温或加温 80-90度加温固化 80-90度加温固化 特 点 结构性硬质粘接，耐高温 结构性硬质粘接，耐高温 结构性硬质粘接，耐高温 结构性硬质粘接，耐高温 结构性硬质粘接，耐高温 结构性硬质粘接，耐高温下坚硬 结构性硬质粘接，耐高温下坚硬