聚苯硫醚的性能研究

聚苯硫醚（PPS）是以苯环和硫原子交替排列构成的线型高分子化合物，是继聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、热塑性聚酯、聚苯醚之后的第六大工程塑料，具有较好的耐热性、耐药品性、力学性能和电气特性及阻燃性。在特种工程塑料中，PPS比聚芳酯、聚醚醚酮、聚醚砜、聚酰亚胺、氟塑料等发展速度快。

PPS可通过挤出、注射等成型方法加工成型，也可通过双轴拉伸制成薄膜通过纤维化制成纤维及织物，通过采用纤维及其他无机填料进行填充增强改性使其许多优异性能获得进一步的发挥，是一种很有发展前景的工程塑料。

PPS是以苯环在对位上连接硫原子而形成大分子刚性主链，聚合物结晶度较高。PPS树脂通常为白色或近白色粉末状或珠状产品，密度为1.34～1.36g／cm3熔点为280℃。作为结晶性热塑性聚合物，线型PPS结晶度高达70％，玻璃化转变温度为92℃，分解温度大于400℃。

PPS分为直链型和交联型两种。直链型具有优良的韧性和延伸性；而交联型有其独特的性能：在氧气存在下发生交联而固化，超过200℃热处理时，熔体流动速率急剧下降。交联型PPS耐热性及抗蠕变性好。为了改进交联型PPS，又开发出半交联型PPS。

由于PPS耐冲击性较差，需用增强纤维（如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等）填充改性，经增强后能大幅度地提高力学性能和耐热性能。

1.力学性能

PPS耐热性优良，可在宽的温度范围内使用，其拉伸强度、弯曲强度及弯曲弹性模量均列在工程塑料前列，PPS在高温下强度保持率远远高于PBT、PET PC及其他工程塑料。增强型PPS在耐冲击性、强度、硬度及绝大多数力学、物理性能上获得改进，因此，PPS模塑料几乎都是玻璃纤维或矿物增强型。

直链型PPS树脂与交联型PPS树脂在结构上存在一定差别，因而其力学性能也存在着差别，表3-2是交联型PPS与直链型PPS性能表。

表3-2 交联型PPS（Ryton PPS）与直链型PPS（FortronPPS）性能表

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2.热性能(www.xing528.com)

PPS属结晶性聚合物，最高结晶度可达65％，其结晶温度为127℃，熔点高达280～290℃，在空气中430～460℃以上才开始分解，热稳定性远远超出PA PBT、POM及PTFE等工程塑料，经与玻璃纤维复合增强后，PPS的热变形温度可达260℃，长期使用温度在热塑性塑料中最高，可达220～240℃。此外，其耐焊锡热性能也远远高于其他工程塑料，使其适宜制作电子电气部件。PPS还具有良好的绝热性，但添加适当填料后，也可制得导热性良好的PPS复合材料。PPS的优良热稳定性还表现在高温环境下的强度保持率和高温热老化后的强度保持率上。

PPS树脂具有优异的阻燃性能，树脂原粉氧指数为46～53。在火焰上能燃烧，但不滴落，离火后自熄，发烟率低于卤化聚合物，不需添加阻燃剂即可达到UL94U-D级标准。

3.尺寸稳定性

PPS具有优良的尺寸稳定性，成型收缩率为0.15％～0.3％，最低可达0.01％，吸水率仅为0.05％，因此，它具有较高的热稳定性。PPS在300℃以下不熔融，呈高弹状态，加热到400～500℃稳定而不分解。交联型PPS可耐600℃以上的温度。PPS在高湿状态下不变形。尽管熔融温度高，但熔体黏度低，流动性好。PPS适于制作精密制件或薄壁制品。

4.耐化学药品性

PPS的耐蚀性与有“塑料王”之称的聚四氟乙烯相近，具有优异的耐蚀性它能抵抗酸、碱、氯烃等各种化学药品侵蚀，在200℃以下不溶于任何有机溶剂。除强氧化性酸和发烟硝酸、氯磺酸、氟酸外，几乎不受所有无机介质侵蚀在250℃以上仅溶于联苯、联苯醚和它们的卤代物。在高温下即使最好的溶剂氯化联苯也仅能溶解10％。在沸腾的浓盐酸中，PPS不发生任何变化。而PPS具有的良好加工性却远远优于聚四氟乙烯，使得PPS在石油、化工及汽车等需耐油、耐腐蚀等行业及部门具有更为广泛的用途。

PPS还具有良好的耐候和耐辐射性，经2000h风蚀后，刚性基本不变，拉伸强度也仅是略有下降。PPS经大剂量辐射后（106Gy），其性能也基本不变，不会发生发黏及分解现象。

5.电性能

PPS具有优良的电性能，介电常数为3.9，电感应率小，介电强度（击穿电压强度）高达19kV／mm，电阻率高达1016Ω·cm。与其他工程塑料相比，其介电常数较小，介质损耗角正切值低，耐电弧性可高达185s，相当于甚至超过热固性塑料，可以取代热固性塑料而用于耐电弧性的高压绝缘部件。尤其可贵的是，在高温、高湿、变频等条件下，PPS仍能保持优良的电绝缘性。PPS与导电性填料复合，也可制得导电性PPS复合材料，用作防静电及电磁屏蔽材料。

6.黏合性

PPS具有极好的黏合性，对金属与非金属，只要在350℃以上稳定不变的材料均能黏合。耐冲击性极好，黏合强度在25MPa以上。黏合玻璃，其黏合强度大于玻璃本身的内聚力。