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聚苯醚(PPO)的简介以及PPO合金的应用

聚苯醚(PPO)中文名又叫聚苯醚,是世界五大通用工程塑料之一。它具有刚性大、耐热性高、难燃,强度较高电性能优良等优点。

聚苯醚

简称:PPO或者PPE

别称:聚苯撑氧或聚亚苯基醚

英文名:PolyphenyleneOxide or Polyphenylene Ether

全称:聚2,6-二甲基-1,4苯醚

聚2,6-二苯基-1,4苯醚

聚2-甲基-6-苯基-1,4苯醚

2,6二甲基-1,4-苯酚与2,6二苯基-1,4苯酚共聚物

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PPO分子结构式


一.国外PPO的发展历史

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1959年,美国GE公司发明了PPO;1966年,GE率先将PPO和PS共混改性成功,此后改性PPO得到了快速的发展和应用;1979年,日本旭化成采用苯乙烯接枝法生产改性PPO,从而打破了GE的垄断;进入到80年代,由于GE公司的专利到期,巴斯夫、三菱、住友化学等化工巨头纷纷进入到PPO领域。


二.PPO的优势(和其他工程塑料相比较)

PPO具有其他工程塑料无法比拟的性能优势,主要有:耐溶剂、阻燃性能好、尺寸稳定、比重最轻、吸水最小、介电强度最高、高耐热等。下面具体来看看:

1.比重最轻

在众多工程塑料中,PPO的密度最轻,为1.06g/cm³;故PPO可最大限度实现产品的轻量化!回复“PPO”查看更多

2.吸水率最低

PPO的另一个显著的特点为吸水率低。这使得PPO在潮湿条件下,尺寸稳定性和机械性能下降不大,非常适合室外使用。

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3.介电强度最强

在广阔的温度和频率下,PPO能保持优异的电性能;因而广泛应用在电子电器领域。

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4.玻璃化转变温度最高

PPO玻璃化转变温度可以达到200℃,在长期温度较高的条件下,力学性能变化不大。

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但是,PPO的熔融流动性差,热塑加工困难。几乎不能单独进行挤出和注塑加工。为了满足多种用途的需要,对PPO进行系列改性已经是必不可少。


三.PPO合金及其应用

1.PPO/HIPS(PS)

PPO/HIPS(PS)是最早被开发出来的一个改性PPO,刚已提到是美国GE首先推向市场的。PPO/HIPS(PS)具有令人满意的外观,良好的韧性和加工性,PPO/HIPS(PS)的基本物性随配比关系的变化而变化,在我们的实验系列过程中发现,用国产的PPO可以做出热变形(1.86MPA)120℃以上,同时缺口冲击可以做到20KJ/m2以上。在产品的颜色控制方面,需要比较优异的助剂配合使用,基本可以做到ABS的颜色。PPO/HIPS(PS)的应用有:

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ppo/ps材质制品

家电制品:剃须刀、电熨斗、搅拌器、粉碎机、电冰箱、空调等。

医疗领域:可用于耐射线消毒和溶剂消毒的设备、外科用具和医疗检查仪器。

其它应用领域:可用于制造办公家具、座椅、扶手;也可用于生产汽车、船舶、军用车辆零件等。

其应用领域还在不断的拓展壮大中,在不久的将来,其产品为出现在我们生活的各个角落。回复“PPO”查看更多

2.PPO/PA

这种合金是结晶与非结晶的非相容性合金。其在成型加工后性能获得很大的改善,PPO/PA 合金利用优势互补,兼有两者的优点,采用最新相容性技术和掺混技术制成的系列合金品种具有优良的综合性能。其热变形温度高,尺寸稳定性好,具有很高的精度,在低温下仍有很高的韧性、耐化学药品性和良好的加工性。其领域有:

电子电气领域:可用于生产电子电器产品、家用电器和键盘、光盘、传真通讯、磁带、录像机等精密部件。

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PPO/PA材质汽车子翼板,来源:锦湖日丽

汽车制件:PPO/PA 系列产品适用于汽车制件,如用于生产汽车的大型挡板,汽车装饰件;汽车车身上的垂直部件,如挡泥板和车门、缓冲器、散热器格栅、车轮护盖仪表盘、车身垂直塑料外板、车轮罩等各种护板护罩等。回复“汽车”查看更多

化工行业:可用于化工泵、阀门、齿轮、高压容器等,其无烟阻燃级已能满足电子电气业的使用要求。PPO/PA合金具有优异的综合性能,其系列产品可与尼龙产品竞争,能满足电子电气部件的使用要求,可用于家用电器、电子电气和办公设备的壳体键盘,各种连接件、护板及用于制作汽车的仪表盘、车身垂直塑料外板、车轮罩等各种护罩、护板。

目前我国PPO/PA合金产品起步晚,国产PPO原粉性能善不稳定,而且性能一般,特别是PPO/PA 合金体系相容剂也严重缺乏,这些都是影响我国该合金高速发展的主要原因,我们必须用过多方面共同进步,提高自己的技术水平,达到世界高端水平。目前的材料的基本物性是:拉伸强度55MPA左右,弯曲强度100MPA左右,弯曲模量2500,缺口冲击强度50KJ/m2。

3.阻燃PPO

随着世界对阻燃材料的愈加重视,各个材料对阻燃性的改进也在轰轰烈烈的进行中,由于PPO本身就有不错的阻燃性,一般来说只要添加少量的阻燃剂即可达到良好的阻燃效果,一般来说,阻燃剂有:RDP,BDP,TPP,红磷等。

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无卤阻燃PPO应用于光伏连接器

原美国GE公司的9406就是一个很典型的产品,它具有良好的阻燃性,加工性,极度完美的机械性能,已经被广泛的应用在各个对耐温要求非常高的制品。

4.PPO电缆料

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PPO电缆

个主要是利用PPO良好的耐温性及其他机械性能,PPO电缆料的拉伸强度能很完美的达到20MPa 左右,是普通聚烯烃电缆料的近一倍多,而且还具有良好的耐温性,能在苛刻的环境下长期使用。回复“电缆”查看更多

5.PPO/PP

PPO/PP最早也是由美国GE公司开发的,其和PPO/PA一样,通过优势互补,取长补短。目前该产品在国内也慢慢的逐步兴起,不少公司也应该在逐步开发的过程中,特别是一些有实力的大公司。

6.PPO其他改性

如聚苯醚耐光性改性。耐光性树脂可用于电子电气、汽车零件、机械零件等多种领域内,可用于绿色工程中如用于精密的仪器框架、箱、盖罩等,也用二脉冲式电源电路、电传达室、光盘显示器等的壳罩和传动支架等。以液晶显示器为代表的平板显示器己用于个人计算机、便携式终端机、摄像机、汽车等。

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LED用PPO材质遮光料

发光二极管可用于电子、汽车、通讯与光学系统内。我国己在大量用耐光性改性聚苯醚生产这种发光二极管。还可以对PPO进行PPO/PBT、PPO/PPS、PPO/PC等。还比如PPO矿物填充,纤维增强等,这些应用已经非常的普遍了。

7.PPO化学改性

化学改性也是PPO改性的一个重要研究领域,主要在PPO端基和主链上通过化学方法对PPO改性。如对PPO的端羟基进行酰化反应,最初目的是防止端羟基被氧化,以提高PPO的氧化和热稳定性能。目前工业上广泛使用的封端方法是在乙酰化反应前进行醌偶反应,减少生成低分子的醌型产物。

随着PPO合金的研究开发,发现可以通过在PPO端基引入带有反应活性的小分子基团,如含有活泼卤原子或酰卤基团等,封端后的PPO作为PPO合金的相容剂。PPO既可以进行亲电取代又可以进行自由基反应,如进行溴代反应、磷酸酯化反应、乙烯化反应、胺交联反应、羧基化与磺化反应、硝基与氨基取代、硅取代、引入烯丙基基团等。可以在一定程度上增加PPO柔韧性、阻燃性、耐老化性、耐腐蚀性、改善其溶解性、提高机械性能等。

目前对PPO进行接枝改性也逐步的发展,已经有不少专利对其接枝方法做了阐述,而真正用的上的其实不多。其实PPO接枝改性的难题就是把MAH接枝在哪里,如何接枝上去,如何解决加工难及如何防止PPO严重降解等。我也了解到国内已经有不少企业在搞这个方面的接枝改性工作。如何进一步提高其性能,提高相容剂的相容化作用效果是很值得继续深研的课题。


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