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聚苯硫醚纖維的發(fā)展及應(yīng)用
日期:2024-11-01 07:13
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摘要:
聚苯硫醚,簡(jiǎn)稱 PPS ,其分子結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,分子主鏈由苯環(huán)和硫原子交替排列,大量的苯環(huán)賦予了PPS剛性,大量的硫醚鍵又提供了柔順性,使其分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱,易於結(jié)晶,無(wú)極性,電性能好,不吸水。PPS是一種高性能纖維原料,廣泛應(yīng)用於高溫、化學(xué)腐蝕等環(huán)境中。
1物化性能
PPS 纖維是一種線型高分子量結(jié)晶性高聚物,具有很高的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性、阻燃性及良好的加工性能,其優(yōu)異的綜合性能主要表現(xiàn)在以下幾方麵。
1.1熱穩(wěn)定性
PPS 纖維在高溫下具有優(yōu)良的強(qiáng)度、剛性及耐疲勞性,可在 200 ~ 240 ℃下連續(xù)使用,在低於 400 ℃的空氣或氮?dú)庵休^穩(wěn)定,基本無(wú)重量損失。在 204 ℃的高溫空氣中放置2 000h後能保持 90% 的強(qiáng)度,放置 5 000 h後能保持 70% 的強(qiáng)度,8 000 h後能保持近 60% 的強(qiáng)度;在 260 ℃的高溫空氣中放置 1 000h後能保持 60% 的強(qiáng)度。
1.2耐化學(xué)腐蝕性
PPS纖維具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性,與號(hào)稱“塑料**”的聚四氟乙烯(PTFE)相近,能抵抗酸、堿、氯烴、烴類、酮、醇、酯等化學(xué)品的侵蝕,特彆是耐非氧化性酸和熱堿液的性能突出。在 200 ℃下基本不溶於任何化學(xué)溶劑,隻有濃硫酸和濃硝酸等強(qiáng)氧化劑才能使PPS纖維發(fā)生劇烈的降級(jí)。
1.3阻燃性
PPS纖維製品具有難燃性,無(wú)需添加阻燃劑就可達(dá)到UL–94V–0標(biāo)準(zhǔn)。置於火焰中時(shí)雖會(huì)發(fā)生燃燒,但無(wú)滴落現(xiàn)象,且離火自熄。其燃燒時(shí)呈黃橙色火焰,並生成微量的黑煙灰,發(fā)煙率低於鹵化聚合物,燃燒物不脫落,形成殘留焦炭,表現(xiàn)出較低的延燃性和煙密度。
1.4其他性能
PPS 的強(qiáng)度、伸度和彈性等與聚酯相當(dāng),對(duì)於γ射線和中子放射的隔絕性比聚酰胺和聚酯好。同時(shí),PPS還具有良好的紡織加工性能,可用於高溫?zé)煹罋饣蛱厥鉄峤橘|(zhì)的過(guò)濾。日本東麗工業(yè)公司利用PPS纖維傳熱係數(shù)小的特點(diǎn),開(kāi)發(fā)了保溫衣料,其保暖性較常規(guī)PET纖維可提高 30% ~ 40%,且可減弱穿衣時(shí)約 16% 的冷觸感;美國(guó)Crane公司開(kāi)發(fā)的PPS纖維氈,可在 200 ℃左右的條件下連續(xù)使用。
2加工工藝
PPS 樹(shù)脂結(jié)構(gòu)有線型、交聯(lián)型和直鏈型 3 種,目前**PPS樹(shù)脂的生產(chǎn)技術(shù)已由交聯(lián)改性的低分子量向直接合成的直鏈高分子量發(fā)展,根據(jù)PPS樹(shù)脂分子量低、中、高的不同,可以分為塗料級(jí)、注塑級(jí)、纖維級(jí)和化學(xué)改性級(jí),適於不同的需求,可以通過(guò)注塑或擠出成型加工形成塑料製品,也可經(jīng)過(guò)雙向拉伸製成薄膜或紡絲製成纖維,還可通過(guò)填充增強(qiáng)製成複合材料等。
1物化性能
PPS 纖維是一種線型高分子量結(jié)晶性高聚物,具有很高的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性、阻燃性及良好的加工性能,其優(yōu)異的綜合性能主要表現(xiàn)在以下幾方麵。
1.1熱穩(wěn)定性
PPS 纖維在高溫下具有優(yōu)良的強(qiáng)度、剛性及耐疲勞性,可在 200 ~ 240 ℃下連續(xù)使用,在低於 400 ℃的空氣或氮?dú)庵休^穩(wěn)定,基本無(wú)重量損失。在 204 ℃的高溫空氣中放置2 000h後能保持 90% 的強(qiáng)度,放置 5 000 h後能保持 70% 的強(qiáng)度,8 000 h後能保持近 60% 的強(qiáng)度;在 260 ℃的高溫空氣中放置 1 000h後能保持 60% 的強(qiáng)度。
1.2耐化學(xué)腐蝕性
PPS纖維具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性,與號(hào)稱“塑料**”的聚四氟乙烯(PTFE)相近,能抵抗酸、堿、氯烴、烴類、酮、醇、酯等化學(xué)品的侵蝕,特彆是耐非氧化性酸和熱堿液的性能突出。在 200 ℃下基本不溶於任何化學(xué)溶劑,隻有濃硫酸和濃硝酸等強(qiáng)氧化劑才能使PPS纖維發(fā)生劇烈的降級(jí)。
1.3阻燃性
PPS纖維製品具有難燃性,無(wú)需添加阻燃劑就可達(dá)到UL–94V–0標(biāo)準(zhǔn)。置於火焰中時(shí)雖會(huì)發(fā)生燃燒,但無(wú)滴落現(xiàn)象,且離火自熄。其燃燒時(shí)呈黃橙色火焰,並生成微量的黑煙灰,發(fā)煙率低於鹵化聚合物,燃燒物不脫落,形成殘留焦炭,表現(xiàn)出較低的延燃性和煙密度。
1.4其他性能
PPS 的強(qiáng)度、伸度和彈性等與聚酯相當(dāng),對(duì)於γ射線和中子放射的隔絕性比聚酰胺和聚酯好。同時(shí),PPS還具有良好的紡織加工性能,可用於高溫?zé)煹罋饣蛱厥鉄峤橘|(zhì)的過(guò)濾。日本東麗工業(yè)公司利用PPS纖維傳熱係數(shù)小的特點(diǎn),開(kāi)發(fā)了保溫衣料,其保暖性較常規(guī)PET纖維可提高 30% ~ 40%,且可減弱穿衣時(shí)約 16% 的冷觸感;美國(guó)Crane公司開(kāi)發(fā)的PPS纖維氈,可在 200 ℃左右的條件下連續(xù)使用。
2加工工藝
PPS 樹(shù)脂結(jié)構(gòu)有線型、交聯(lián)型和直鏈型 3 種,目前**PPS樹(shù)脂的生產(chǎn)技術(shù)已由交聯(lián)改性的低分子量向直接合成的直鏈高分子量發(fā)展,根據(jù)PPS樹(shù)脂分子量低、中、高的不同,可以分為塗料級(jí)、注塑級(jí)、纖維級(jí)和化學(xué)改性級(jí),適於不同的需求,可以通過(guò)注塑或擠出成型加工形成塑料製品,也可經(jīng)過(guò)雙向拉伸製成薄膜或紡絲製成纖維,還可通過(guò)填充增強(qiáng)製成複合材料等。
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