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聚苯硫醚纤维的发展及应用

日期:2020-07-01 04:14
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摘要:
  聚苯硫醚,简称 PPS ,其分子结构比较简单,分子主链由苯环和硫原子交替排列,大量的苯环赋予了PPS刚性,大量的硫醚键又提供了柔顺性,使其分子结构对称,易于结晶,无极性,电性能好,不吸水。PPS是一种高性能纤维原料,广泛应用于高温、化学腐蚀等环境中。

  1物化性能

   PPS 纤维是一种线型高分子量结晶性高聚物,具有很高的热稳定性、耐化学腐蚀性、阻燃性及良好的加工性能,其优异的综合性能主要表现在以下几方面。

  1.1热稳定性

   PPS 纤维在高温下具有优良的强度、刚性及耐疲劳性,可在 200 ~ 240 ℃下连续使用,在低于 400 ℃的空气或氮气中较稳定,基本无重量损失。在 204 ℃的高温空气中放置2 000h后能保持 90% 的强度,放置 5 000 h后能保持 70% 的强度,8 000 h后能保持近 60% 的强度;在 260 ℃的高温空气中放置 1 000h后能保持 60% 的强度。

  1.2耐化学腐蚀性

  PPS纤维具有优异的耐化学腐蚀性,与号称“塑料**”的聚四氟乙烯(PTFE)相近,能抵抗酸、碱、氯烃、烃类、酮、醇、酯等化学品的侵蚀,特别是耐非氧化性酸和热碱液的性能突出。在 200 ℃下基本不溶于任何化学溶剂,只有浓硫酸和浓硝酸等强氧化剂才能使PPS纤维发生剧烈的降级。

  1.3阻燃性

  PPS纤维制品具有难燃性,无需添加阻燃剂就可达到UL–94V–0标准。置于火焰中时虽会发生燃烧,但无滴落现象,且离火自熄。其燃烧时呈黄橙色火焰,并生成微量的黑烟灰,发烟率低于卤化聚合物,燃烧物不脱落,形成残留焦炭,表现出较低的延燃性和烟密度。

  1.4其他性能

   PPS 的强度、伸度和弹性等与聚酯相当,对于γ射线和中子放射的隔绝性比聚酰胺和聚酯好。同时,PPS还具有良好的纺织加工性能,可用于高温烟道气或特殊热介质的过滤。日本东丽工业公司利用PPS纤维传热系数小的特点,开发了保温衣料,其保暖性较常规PET纤维可提高 30% ~ 40%,且可减弱穿衣时约 16% 的冷触感;美国Crane公司开发的PPS纤维毡,可在 200 ℃左右的条件下连续使用。

  2加工工艺

   PPS 树脂结构有线型、交联型和直链型 3 种,目前世界PPS树脂的生产技术已由交联改性的低分子量向直接合成的直链高分子量发展,根据PPS树脂分子量低、中、高的不同,可以分为涂料级、注塑级、纤维级和化学改性级,适于不同的需求,可以通过注塑或挤出成型加工形成塑料制品,也可经过双向拉伸制成薄膜或纺丝制成纤维,还可通过填充增强制成复合材料等。

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