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线性与交联聚苯硫醚(PPS)的区别


PPS(聚苯硫醚)是一类主链上有苯硫基的热塑性聚合物。PPS 有线性和交联两种类型,目前两者在一般的性能和应用上相差不大,例如玻纤或玻矿纤填充的材料物性差不多。


而在应用上,只有在需要韧性或冷热循环的场合,如冷热水混合阀,热水器的管路阀件,才会用线性PPS较多。



线性PPS与交联PPS的结构区别

一般刚合成出来的 PPS 分子量很低而且熔融指数很高,无法直接作为工程塑料使用。那么通常工业上会进行热处理,使硫醚键变为亚砜基和砜基,或者是苯环和相邻大分子形成氧桥支化或交联。


PPS的组成不同时,PPS聚合物的含量低,耐蠕变,耐应力松弛性好。另外交联型PPS和线性PPS相比,交联型PPS的耐松弛、耐蠕变性好。


那么在不同的热处理温度下,就会出现不同结构的 PPS 。


一般在150℃~350℃之间处理会得到分子链增长或支化的 PPS ,也就是线性 PPS 。而在350℃以上的热处理则会出现交联结构的 PPS ,即交联型 PPS 。


图 两者的结构比较


从图中我们可以看到,线性 PPS 的分子主链由苯环和硫原子交替排列,结构规整性非常好。而交联型 PPS 则是硫醚键变为亚砜基和砜基,或者苯环和相邻大分子形成氧桥支化或交联。

两者性能比较

从结构上看,线性 PPS 由于没有交联结构,一方面其韧性会大大提高,另一方面会具有较好的流变性,易于加工。线性 PPS 比交联型 PPS 具有更高的模量和更高的韧性。


这也是它们比较大的区别


图 蓝色线是交联 PPS ,红色线是线性 PPS (宝理)


PPS的流动性较好,可加工薄壁制品,其流动性根据PPS的品种、规格而不同,线性PPS比支化交联PPS的流动性高。


熔接缝是注塑制品中常见的缺陷之一,它不但影响了制品的外观质量,还影响了制品的力学性能。所以熔接缝强度参数可以在一定程度上反映 PPS 的力学性能。线性 PPS 的熔接缝强度是交联型 PPS 的三倍多。


图 两者熔接缝强度的数据(宝理)


PPS 的合成主要有两种,溶液聚合法和自缩聚法。不管是哪一种方法,聚合物中都会遗留有反应副产物卤化金属盐,像钠离子、氯离子、钾离子等。


一般应用上,对 PPS 的杂质含量没有过多的要求。


但现在除了纯电动机外,还有氢燃料电池,如果是应用在氢燃料电池上,其对材料杂质的要求是越低越好。线性 PPS 的离子杂质含量明显远比交联型 PPS 少得多。


图 两者的离子杂质含量数据

PPS 的应用

PPS 的耐热性十分优异,其 Tg 为110℃,可以在220~240℃温度范围内长期使用。PPS 不仅耐蠕变性很好,硬度高,耐磨性高,而且吸水率极低,在0.03%左右。


线性 PPS 的韧性、耐吸水性比交联型 PPS 好,所以一般用在需要韧性或冷热循环的地方。

恒温龙头

.电动水泵

HEV 马达线圈

电驱动单元

注:部分数据来源宝理塑料

END

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