PPS的应用性能

聚苯硫醚(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。

聚苯硫醚PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一，一般大于260度，其流动性仅次于尼龙。

PPS 分子结构

此外，它还具有成型收缩率小（约0.8%），防火性好，耐震动疲乏性好等优点。PPS的发展成熟，全球产能达5万吨/年以上，其价格相对较低，相比于动辄数百元每公斤的其他特种工程塑料，性价比高，常作为结构性高分子材料使用，并应用于不同领域。

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。

PPS的软化点为277——282℃，Tg为85——93℃。PPS性能优良，尤其通过增强、改性、共混合金化及原位复合技术制成了用途广泛的各种复合材料。

PPS的工作性能主要表现在电绝缘性、阻燃性、制品的机械性能和尺寸稳定性、与其他材料的相容性以及无毒害等性质上。

1) 电性能：相比于其他塑料，其有较小的介电常数以及较低的介电损耗，即便在大频率范围，变化也不大。在较高的温度和湿度环境下，我依然能够拥有优良的绝缘性和介电特性，我被普遍用作良好性能的绝缘材料。

2) 阻燃性：由于硫原子在其分子结构中，故其拥有良好的阻燃性，其阻燃等级为 UL94 V-0级，是燃烧安全性的最高级别，所以，我不需要加入阻燃剂就可以达到安全的阻燃要求。

3) 尺寸稳定性：我的尺寸稳定性也同样突出，远远优于PA。同时，我还具有很低的吸水性和吸油性，耐化学品性优异，较好的尺寸稳定性使其在高温，潮湿，油性及腐蚀性气体的条件下依旧表现很好，不发生变形，制品精度高。

PPS产品拥有不同的形式和等级，例如树脂、纤维、长丝、薄膜以及涂层等，应用十分广泛，已成为汽车工业、电子电器、机械化工、军工国防、纺织工业、环保行业等领域不可或缺的材料之一。特别是近几年，全球各国对于新能源汽车产业的推动，进一步带动了PPS市场快速发展。据化工咨询公司Prismane Consulting战略咨询报告显示，新能源汽车行业已成为PPS下游最大驱动力，应用占比达到41%，其次是电子电器领域占比20%。

8种改性方式和应用

根据结构不同，PPS分为交联型与直链型两种。直链型有优良的韧性和延伸性;交联型在氧气存在的情况下能加热固化，超过200℃热处理时熔融指数急剧下降，利用该性能可将聚合终了的低黏度PPS通过热处理制造适合注塑、挤出任意黏度的聚合物。

但是，PPS具有耐冲击性能差、性脆的致命缺点。未改性的PPS较脆、热变形温度低，影响其应用领域和范围。

为了进一步改善PPS的性能，扩大适用范围，须对其进行改性，改性方向主要有:

提高强度;

提高冲击性能;

提高润滑性;

改善电性能以及研制具有特殊性能的共混材料;

合金化新型材料。

研究表明，PPS添加无机填料后仍能与其他聚合物有良好的相容性，这为其合金化和复合改性创造了有利条件。最早开发成功的是PPS与氟塑料共混合金，此后形成了合金系列。PPS 合金化后拉伸强度、弯曲强度、抗冲击性能、耐热性能大幅提高，为进一步的挤出、吹塑成型工艺的实施提供了可能。

目前，全世界销售的PPS复合改性品种多达200余种，主要有玻纤GF增强、碳纤维CF增强、无机填料填充、GF和填料共同填充增强等共混改性。

以下8项PPS改性配方实例和改性研究进展，供参考:

1

抗静电PPS

PPS 50% (质量分数，下同)，天然鳞片状石墨5%，导电性石墨2%，硫酸钙二水合物微粉22%，GF 21% 。

测试结果表明：该配方抗静电性、成型加工流动性、力学性能及尺寸稳定性均优良，可应用于录像机、电视和电脑的碟片及光驱，以及要求有抗静电的光电器材或电磁器材。

2

纤维填充PPS

PPS 18%——54%，聚苯醚(PPE) 6%——42%，无机纤维40%，相容剂适量。

测试结果表明：该配方耐热性、尺寸稳定性好，可应用于汽车气缸盖。

3

无机物填充PPS

PPS 29%——91%，白云石(平均粒径2.5μm) 9%——71%。

测试结果表明：该配方有优良的刚性、尺寸稳定性及阻燃性，并有极好的表面光滑性、高强度、热稳定性，可应用于电器、机械的插接件。

4

PPS的润滑及耐磨

聚四氟乙烯(PTFE)20%——60%，PPS 40%——80%。

测试结果表明：该配方兼有PPS的成型加工性和力学强度，并且具有PTFE极好的润滑性，可应用于抗磨及耐磨材料。

5

PPS与工程塑料合金

PPS 40% ——90% ，聚酰亚胺(PI) 5%——55% ，PPE 5% ——55%，相容剂适量。

测试结果表明：该配方制得的产品易于上漆，具有较高的冲击性能和尺寸稳定性，可应用于汽车外装饰材料。

6

高刚性、高耐热PPS配方

线性PPS40%，线性不饱和化合物(带有烃基、羰基、酸酐或环氧官能团的线性不饱和化合物)40%，珠光云母粉8%，有机或无机纤维12% 。

测试结果表明：该配方的耐热性和刚性优异，同时具有良好的加工性能、耐冲击和润滑性，可应用于电器、电子和精密仪器的铸封材料。

7

氧化锌晶须(ZnOw)增强PPS

PPS100份(质量份数下同)，ZnOw 35份，偶联剂0.1——1.0份，其他助剂适量。通过ZnOw改性PPS并辅以GF,可制得拉伸强度高、抗静电性能好的复合材料。当ZnOw添加质量份数为30份，GF添加质量份数为30份时，拉伸强度达128.5MPa，表面电阻率达4.3×109Ω。

测试结果表明：PPS/ZnOw 抗静电复合材料具有优良的吸波性能，可应用于微波发热材料和电波吸收材料，在诸多领域具有广泛的应用前景。

8

纳米二氧化硅(Nano-SiO2)改性PPS

PPS100份，Nano-SiO2 3.0份,偶联剂0.1——1.0份，其他助剂适量。

测试结果表明：Nano-SiO2能显著提高PPS的力学性能和综合性能，充分显示出无机纳米粒子在塑料改性中的优异特性。

PPS 的应用是以其优异的耐热性为中心，兼顾其减摩自润滑性、化学稳定性、尺寸稳定性、阻燃性、电绝缘性和介电特性及优良的力学性能等，使其在航空航天、核工业、电子电气、食品与药品工业等高新技术领域作为耐高温、高阻燃、高刚性、高电性能、高黏接性的非金属材料获得广泛应用。

由于PPS固有的阻燃性，属于本质阻燃材料，使其无须添加阻燃剂即可达到高阻燃等级，因而被美国航天航空总署(NASA) 认为是防火安全性最好的塑料， 并被选为空间技术八大专用材料之一。

PPS在民用工业领域也获得一席之地，如在化工行业中，可制作合成、输送、储存物料的反应罐、管道、阀门、化工泵等；

在机械行业中，可制作叶轮、叶片、齿轮、偏心轮、轴承、离合器、耐磨零件及传动部件；

PPS用于电子连接器

在电子电气方面，可制作变压器骨架、高频线圈骨架、插头、插座、接线架、接触器转鼓鼓片及各种精密零件等；

在汽车行业中，可制作发动机活塞环、排气循环阀、汽车流量阀等。

除此之外，PPS还可以用于其他诸多领域，如环保领域：PPS纤维滤料，应用于冶炼、化工、建材、火电、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。总之，经过改性后，PPS可以弥补各方面性能不足，性价比高，可以应用到不同领域。

全球具备规模产能的企业

（一）日本油墨DIC

日本油墨DIC是日本以及全世界为数不多能够自主生产PPS树脂并且运用于改性的研发型生产企业，于1976年开始尝试PPS的改性，在1987年实现注塑级别PPS的规模化生产，日本DIC在鹿岛新建5500吨/年的PPS树脂装置，加上其原有位于鹿岛的工厂8500吨/年装置和袖浦市的5000吨/年装置，DIC的PPS树脂产能也将达到3.4万吨/年。其主要针对汽车用品市场。DIC广泛的PPS产品组合，可以满足最苛刻的元件应用所需的性能特征，从最小的电连接器到车辆引擎盖下的增压空气冷却器。

（二）日本东丽Toray

东丽是世界上第二大的PPS供应商，包括上游原料和聚合物的生产以及树脂，纤维和薄膜产品的销售。东丽每年生产PPS聚合物27600吨，其中包括在2016年开始运营的韩国工厂，以及日本东海的工厂。东丽的PPS薄膜保持了电能阻燃的优异介电特性或低介电损耗，并保持了PPS聚合物的化学稳定性，薄膜能够抵抗变形，并且在熔点附近尺寸稳定。此外，东丽新开发的PPS树脂有望使塑料首次用于汽车管路，减少使用的零件数量，并简化工艺。

（三）比利时索尔维（Solvay）

2015年，索尔维以2.2亿美元收购雪佛龙菲利普斯PPS（Ryton)业务。目前，在国内常熟生产基地已经批量生产PPS。索尔维高性能Ryton已适用于包括发动机水泵核心部件、柔性轻量级冷却液管道、支架和连接器等汽车关键部件。在电池模组和电池包解决方案上，索尔维特种聚合物正在取代重量大、价格高的金属元件，打造更为安全、能量密度更高的电池。对于电池组和电池模组来说，索尔维轻量化高性能聚合物不仅能提高设计灵活度、降低成本，还具有出色的抗腐蚀性、耐化学性和电绝缘性，简化加工程序。如用于电芯盖板的高性能MFA/PFA材料，用于电池模组结构件的芳香聚合物产品系列（PPA/PPS/PARA），以及创新性的可用于电芯浸入族式冷却的PFPE氟流体等。

（四）美国泰钠科Fortron（与日本仙羽化学Kureha合资）

塞拉尼斯公司旗下的泰科纳Fortron生产基地年产量达到15,000吨。PPS Fortron美国泰科纳产品已经被指定应用于广泛的注塑成型件中，比如汽车发动机盖板下的部件、传动系组件、泵、燃油系统组件、表面安装型电子电气元件、吹风机和泵元件、保护性非粘涂料、医疗设备和电动工具。Fortron PPS也是燃料电池和柴油车的优选材料，因为它可以通过挤出和吹塑工艺来生产用于这些应用的膜和复合材料。由Fortron PPS 生产的纤维和纤维单丝已经用于织造或编织传输带、阻燃布料和过滤载体。塞拉尼斯也提供用于挤出和压塑成型工艺的非填充、高粘度Fortron PPS产品，用于生产厚板、圆棒状和其它坯料。

（五）新和成NHU

从2008年开始，新和成通过与浙江大学的合作开发了PPS合成技术，2012年申报专利，经过了小试、中试，2013年9 月，浙江新和成年产5000吨PPS项目正式投产。目前新和成已建成15000吨PPS生产线。浙江新和成实施的年产3万吨纤维级PPS树脂及2万吨复合PPS新材料项目为浙江省重大科技计划厅市会商项目。新和成PPS主要应用于汽车与交通-为汽车轻量化提供材料支持新和成PPS和PPA树脂有助于建造更轻、更安全和更环保的汽车-从刹车、传动系统到卤素头灯座、抽气歧管阀、燃料泵支架以及各种连接器和传感器。

（六）Kureha吴羽化学

Kureha位于日本东海岸的工厂每年可生产约10,700吨PPS。随着产能扩张，Kureha正在响应需求的进一步增长，特别是在汽车行业。Kureha在福岛县的Iwaki工厂新建造额的年产1万吨的PPS工厂预计将于2020年9月完工建设。此外，与美国泰钠科合资的Fortron二者相加，以年产25000吨的世界顶级生产设备，满足着日益高涨的PPS需求。吴羽化学与宝理塑料株式会社在PPS树脂方面进行业务合作，注塑成型用材料，以宝理塑料株式会社的DURAFIDE商标向全球销售。

（七）重庆聚狮

重庆聚狮新材料具备PPS树脂产品研发能力和大规模生产能力，其计划建设的30000吨PPS生产线,将成为世界上最大的研发和生产基地之一，第一期10000吨装置于2017年正式投产。聚狮PPS具有分子量分布窄、低聚物含量低、性能稳定等特点。产品主要用于环保、汽车工业、电子电气、机械工业、棒材、管材、吹塑等领域。

PPS涂料可用于管道、三通、弯头、四通、内外壁喷涂。PPS板最大的特性就是可在220℃长时间持续工作，短时可达260℃，在高温环境保持高机械强度、刚度和硬度，优越的耐化学腐蚀及耐水解性能，优秀的耐磨性，非常好的尺寸稳定性，优秀的抗高能量辐射，良好的抗紫外线性能，自身具有阻燃性，优良的电绝缘性。

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