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发布时间:2023-12-01 10:15:21 人气:
聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide, PPS)是一种高能的热塑塑料,具有优异的化学稳定、耐热、机械强度和电气绝缘能。PPS材料物的独特质使其在许多领域得到广泛应用,如航空航天、汽车、电子、工业和医疗等。本文将详细介绍聚苯硫醚的物和能。
一、聚苯硫醚的分子结构与合成
聚苯硫醚是由苯环和硫原子交替排列而成的线聚合物,其化学式为(C8H6·S)n。PPS的分子量为20000~50000,分子结构中苯环和硫原子交替排列,形成了较强的共价键,使PPS具有较高的热稳定和化学稳定。
聚苯硫醚的合成方法主要有硫化法和氧化法。硫化法是以对苯二胺和硫粉为原料,在高温高压下反应生成PPS。氧化法是以对苯二酚和硫酸为原料,在较低温度下进行氧化反应生成PPS。
二、聚苯硫醚的物
1. 热能
聚苯硫醚具有优异的耐热,玻璃化转变温度(Tg)为90℃,熔点(Tm)为285-290℃。在200℃以下,PPS具有较好的尺寸稳定,200-260℃范围内可保持稳定的力学能。此外,PPS的热膨胀系数低,线膨胀系数为10×10^-6/℃,在高温下不易变形。
2. 化学稳定
聚苯硫醚具有很好的化学稳定,除强氧化酸外,几乎可以耐受所有酸、碱、盐溶液的腐蚀。PPS对大多数有机溶剂稳定,但在高温下会与某些卤代烃发生作用。
3. 电能
聚苯硫醚具有优异的电气绝缘能,其介电常数在2.5-3.0之间,介电损耗角正切值(tan δ)在0.002-0.005之间。PPS的体积电阻率在10^16-10^18Ω·cm之间,表面电阻率在10^14-10^16Ω·cm之间,即使在高温、高湿环境下,仍具有稳定的绝缘能。
4. 机械能
聚苯硫醚具有较高的拉伸强度和模量,其拉伸强度为70-100 MPa,模量为2-3 GPa。PPS的硬度较高,摩氏硬度约为8-9。此外,PPS具有较好的疲劳能和蠕变能。
5. 光学能
聚苯硫醚具有较高的折射率和较低的透光率,其折射率为1.61-1.62,透光率在10%左右。PPS对紫外线和可见光具有良好的遮蔽,可应用于光学元件。
三、聚苯硫醚的能与应用
1. 耐化学腐蚀能:PPS具有很好的耐化学腐蚀能,特别是对醇类、酮类、酯类等有机溶剂具有优良的耐蚀,这使得PPS在化工设备、石油化工、制药等领域得到广泛应用。
2. 耐热能:PPS具有优异的耐热能,在高温环境下仍能保持良好的力学能,使其在航空航天、汽车、电子等领域具有广泛的应用前景。
3. 电气绝缘能:PPS具有优良的电气绝缘能,使其在电气、电子行业得到广泛应用,如生产电器零件、绝缘材料等。
4. 机械能:PPS具有较高的拉伸强度和模量,使其在工程塑料领域具有一定的竞争力。PPS可应用于汽车零件、轴承、齿轮等机械零件的制造。
5. 光学能:PPS对紫外线和可见光具有良好的遮蔽,可用于制作光学元件,如透镜、反射镜等。
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