聚苯硫醚砜的研究进展

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导电高聚物_聚苯硫醚的理论研究进展

导电高聚物_聚苯硫醚的理论研究进展

导电高聚物—聚苯硫醚的理论研究进展李国清 崔瑞海 范卓文 高金波(哈尔滨师专 150080) (黑龙江中医药大学 150024) (佳木斯医学院 154002) [摘 要] 本文对具有特殊意义的聚合物—聚苯硫醚(又称聚苯撑,简称PPS )的结构、导电机理等方面的理论研究现状作一简要的综述。

[关键词] 综述;聚苯硫醚;导电聚合物A dvance on T heo retical Study of Po lyp henyl T h i oetherL i Guoqing ,Cui R uihai (H a rbin T eacher ’s Colleg e ,150080) Fan Zhuow en Gao J inbo(H eilongj iang Cd lleg e of T rad itiona l Ch inese N ed icine ) (J iam usi Colleg re of M ed icine ) Abstract :In th is paper ,a summ ary of theo retical study on the structure and conductive m echanis m of po lyphenylth i oether is m ade . Key words :summ ary ;po lydhenylh i oether ;conductive po lyer1 前 言不论是天然的,还是合成的高分子材料,大都是作为绝缘体材料而应用的。

近年来,相继发现了多种具有半导体或金属导体的导电性高聚物体系,从而形成了“导电高聚物”这一新的研究领域[1],这种结构型导电聚合物有可能具备柔韧性、易加工、比重小等高分子材料的展性,又兼有金属材料的优良导电性,从而引起人们极大的兴趣。

下面,我们对PPS 的导电机理的理论研究作一综述。

图1 PPS 的晶体结构2 聚苯硫醚(PPS )的结构PPS 具有多种物理形态,如膜、粉末、纤维等,其玻璃化点为85℃,结晶温度135℃,熔点280℃,Boon [2]等用高定向的薄膜和压片做X 一射线衍射测得PPS 晶体结构如图1所示。

碳纤维增强聚苯硫醚复合材料界面性能的研究进展

碳纤维增强聚苯硫醚复合材料界面性能的研究进展

碳纤维增强聚苯硫醚复合材料界面性能的研究进展摘要:碳纤维-热塑性树脂基复合材料(CFRTP)因其质量轻、强度高、成型周期短、耐冲击性能好、可循环使用等特点,正逐步成为下一代CFRTP的发展趋势。

其中,聚苯硫醚(PPS)因其吸湿性小、热稳定性好、结晶性好、抗溶剂性强等特点,成为CFRTP的首选树脂基质。

上个世纪末,我国的湾流G650型商用客机的机尾已经被采用。

近年来,波音、空客等公司纷纷将CF/PPS复合材料用于副机翼肋、方向舵前缘、升降舵辅翼肋等次级承载结构,但目前对其力学性能的认识还不够深入。

然而,碳纤维(CF)具有较高的碳含量及较高的表面惰性,使其与PPS之间的相容性较差,为此,本项目拟对CF/PPS进行界面改性,以改善其相容性。

关键词:碳纤维;聚苯硫醚;复合材料1碳纤维增强PPS复合材料的研究意义CFRTP由于其质量轻、强度高、成型周期短、可循环使用等优点,已逐渐成为下一代CFRTP的发展方向。

其中,碳纤维/聚苯硫醚(CF/PPS)因其优异的热稳定性能和优良的环境耐候性能,在航空、航天等领域得到了广泛的应用。

但是,PPS对碳纤维的浸渗作用不足,使其力学性能不高,严重制约了其实际应用。

因此,如何对碳纤维/聚苯硫醚(CF)/聚苯硫醚(PPS)复合材料进行界面设计,以增强其界面粘接性能,是当前迫切需要解决的问题。

2碳纤维增强热塑塑料复合材料目前,CFRP在航空航天、工业、交通运输和国防等方面有着广泛的应用。

但是,随着研究的深入,其对生态系统的危害越来越大。

另外,CFRTS材料也有一些不足之处,如冲击韧性差,局部损伤修复困难,制备周期长等。

近年来,随着国家和民众越来越关注生态环境问题,在应用复合材料时,已不能仅以其性能指标为参照标准,还必须与可持续发展相适应,因此,各国迫切需要一种既能满足传统结构要求,又能最大限度降低环境污染的新型复合材料。

碳纤维再生材料只需加热和熔化,就能达到循环使用的目的,减少了对生态环境的污染;此外,碳纤维增强塑料还具有较高的冲击韧性和较好的环境耐候性能。

纤维级聚苯硫醚的研究进展

纤维级聚苯硫醚的研究进展

out . From t he point of molecular st ruct ure , t he paper p resent s t he chemical modificatio n met hods of polyp henylene sul2
fide. Moreover , t he recent advance in t he research of manufact uring techniques and blends modification of polyp heny2
硫化钠法在 1967 年由美国 Phillip s 石油公司开发成功 ,
以通过注塑和挤出成型加工成塑料制品 ,也可经过双向拉伸制 1973 年实现工业化生产 ,是生产 PPS 的最早方法 。1975 年 ,该
成薄膜和纺丝制成纤维 ,还可通过填充增强制成复合材料 。目 法得到进一步改进以后 ,可制得更高分子量的 PPS。Rajan 等
随着高技术研究和应用的发展 ,对耐高温材料提出了更高 的要求 。由于 PPS 自身结构的因素 ,玻璃化温度和熔点都不是 很高 ,因此在保持其优异性能的同时 ,应对其进行结构改性 ,即
在 PPS 主链或是苯环上引入必要的基团 ,以拓宽其应用范围 。 目前聚苯硫醚的结构改性产品主要有聚苯硫醚酮 ( PPS K) 、聚苯 硫醚砜 ( PPSS) 、聚苯硫醚酰胺 ( PPSA) 、聚苯腈硫醚 ( PPCS) [10] , 结构式见图 3 。
图 3 聚芳族硫醚化学结构式 Fig. 3 Chemical structure formula of poly( arylene sulf ide)
2. 1 聚苯硫醚砜( PPSS)
聚苯 硫 醚 砜 是 在 PPS 主 链 上 引 入 了 极 性 共 轭 基 团 (2SO22) ,使其成为非结晶性聚合物 ,玻璃化温度 ( Tg ) 高达 215 ℃,因而具有了一些全新的优异性能 ,如比 PPS 具有的更优的 热稳定性 、更好的抗冲击和抗弯曲性能 ,弥补了 PPS 玻璃化温 度和熔点不太高 、韧性差 、脆性大的缺点 。关于 PPSS 的合成 , 目前主要有硫化钠法 、硫磺溶液法 、聚苯硫醚氧化法等[11] 。Fu2 jii Yo shinari 等[12] 采用湿法纺丝将液体通过环形喷嘴注入聚合 物中 ,经过凝固浴扩散 ,研究制备了 PPSS 中空纤维膜 。

聚苯硫醚砜纤维和聚芳砜纤维的制备及其性能研究

聚苯硫醚砜纤维和聚芳砜纤维的制备及其性能研究


纤维的微观结构和相关性能进行了表征ꎬ解析了
PPS 纤维向 PPSO 纤维和 PASO 纤维的转变途径ꎬ
以及 PPSO 纤维和 PASO 纤维的结构与性能差异ꎮ
1 实验
试样标记为 PASO 纤维ꎮ
1. 4 分析与表征
差示扫描量热( DSC) 分析:使用差示扫描热
仪对纤维试样进行测试ꎮ 首先在氮气气氛下先快
中出现大量氧( O) 元素ꎬ证明 PPS 纤维被成功氧化改性ꎻ氧化处理对纤维的表面形貌影响不大ꎬ但纤维力学
性能降 低ꎻ 经 硝 酸 溶 液 浸 泡 处 理 后ꎬ PPS 纤 维 强 度 保 持 率 为 79. 8% ꎬ 而 PASO 纤 维 强 度 保 持 率 提 高 到
112. 2% ꎬPPSO 纤维强度保持率高达 138. 1% ꎬ说明氧化改性后的 PPS 纤维抗氧化能力明显提高ꎮ
性腐蚀ꎬ 且 PPS 玻璃化转变温度低 (90 ~ 93 ℃ )
技开发项目(216090ꎬ218006 ̄8) ꎻ天津市自然科学基金重点
导致耐温等级相对较低ꎮ 因此ꎬ开发既具 PPS 材
料优点ꎬ 又具有抗氧化和耐温等级高的 PPS 改性
材料ꎬ 成为 PPS 纤维改性研究的热点ꎮ 2013 年
收稿日期: 2019 ̄ 03 ̄ 05ꎻ 修改稿收到日期:2019 ̄ 08 ̄30ꎮ
研究与开发
合 成 纤 维 工 业ꎬ 2 0 1 9 ꎬ4 2 ( 5 ) :7
CHINA SYNTHETIC FIBER INDUSTRY
聚苯硫醚砜纤维和聚芳砜纤维的
制备及其性能研究
高路遥1 ꎬ 王明稳2 ꎬ 苏坤梅1 ꎬ 李振环2∗
(1. 天津工业大学 环境科学与工程学院 天津工业大学省部共建分离膜与膜过程

聚苯硫醚砜的研究进展

聚苯硫醚砜的研究进展

聚苯硫醚砜的研究进展聚苯硫醚砜的研究进展综述摘要:聚苯硫醚砜是一种新型高性能树脂。

本文选取了几个方面对聚苯硫醚砜进行综述,分别是结构与性能、构成体系与制备方法、应用领域和研究进展。

关键词:聚苯硫醚砜,构成体系,研究进展引言线性聚苯硫醚( PPS) 是一种综合性能优异的热塑性结晶聚合物,具有良好的耐化学腐蚀性、阻燃性、刚性和模量,电气性能优良,耐疲劳强度高,抗蠕变性好,易成型,并且具有抗辐射、无毒等特性,在电子电气、汽车、精密机械、化工、家电以及航空、航天和国防等领域具有广泛的用途。

虽然聚苯硫醚具有许多独特的优异性能,但相对来说其耐热性较差,在高温下很容易发生交联或氧化反应,使得聚苯硫醚纤维颜色发黄、强度降低等。

针对 PPS的弱点,通过适当的方法,将其制成聚苯硫醚砜(PPSS)可以显著提高其不足。

本文就聚苯硫醚砜的研究进展进行综述。

构成体系及制备方法聚苯硫醚砜的合成工艺路线通常有以下几种:无水Na2S路线、硫磺溶液路线、Na2S·XH20路线、NaHS路线、聚苯硫醚氧化路线等。

由于Na2S易潮解,变质,脱水困难,所以目前国外的研究工作多采用Na2S"XH20路线和NaHS路线合成聚苯硫醚砜。

无水Na2S路线(该路线又细分为常压法和高压法)常压无水Na2S法常压下,以4,4 一二氯二苯矾(DCDPS)和无水Na2S为单体进行聚合,采用六甲基磷酞三胺(HMPA):二甲基甲酞胺(DMAC) =1:1作为溶剂,以苯甲酸(Na000Ph)和硝基对二氯苯为催化剂和助剂,反应5-6h 该反应的分子量受到一定程度的限制,该文认为,原因可能有以下几种:①反应温度较低,催化剂及助剂不能有效的发挥作用,链增长活性受阻;②反应单体Na2S纯度较低,使物料很难达到精确的配比;③反应体系欠佳,不利于链增长。

为此,尝试使用高压釜进行聚合反应。

高压无水Na2S法该法以无水Na2S法和DCDPS为单体在高压釜内进行缩聚反应,以N一甲基毗咯烷酮(NMP)为溶剂,在200℃反应5h,催化剂体系以梭酸盐的效果较好,且用量以20%左右为宜。

聚苯硫醚的生产工艺设计与技术进展

聚苯硫醚的生产工艺设计与技术进展

聚苯硫醚的生产工艺与技术进展聚苯硫醚(PPS)最早由美国菲利浦斯石油公司实现工业化生产。

随着20世纪80年代,日本、德国等多家公司的聚苯硫醚生产线的投产,使聚苯硫醚进入了一个全面发展的阶段。

2.1 聚苯硫醚生产工艺聚苯硫醚在1973年由美国Phillips石油公司首先实现工业化,并以商品名“Ryton”投放市场,得到广大用户的青睐。

在专利保护失效后,德国、日本相继有多家公司建有聚苯硫醚装置。

目前世界聚苯硫醚主要生产厂家有美国Phillips石油公司、Fortron公司、德国拜耳公司、日本东丽-菲利浦公司、*羽化学工业公司、东曹-保士谷公司、大日本油墨化学公司、东燃石油化学工业公司等等。

聚苯硫醚合成路线主要有三条,硫化钠法、硫磺溶液法、氧化聚合法,但是工业化合成采用最多的技术是硫化钠法。

目前生产以及研究聚苯硫醚的主要方法有以下几种:硫化钠法…硫磺溶液法…图2.1 硫磺溶液法生产聚苯硫醚工艺流程图硫磺溶液法的优点是采用硫磺做为疏源,含量稳定,容易准确配料,所得产品质量较好,溶剂易于回收,"三废"较少,省去了硫化钠法的脱水步骤,反应周期短,节省了脱水装置,降低了投资和生产成本,且能耗低、硫单体利用率高。

不足之处是技术难度较大,工业生产中硫磺提纯问题不易解决,加上在反应过程中加入了金属、低价金属离子盐类、醛类及有机酸等还原剂及助剂,增加了反应的副产物。

氧化聚合法…2.1.4对卤代苯硫酚盐熔融或溶液缩聚法…非晶质PPS合成法非晶质PPS合成法由日本早稻田大学开发成功。

氯化硫和二甲基苯、二苯基硫等芳香族化合物在常温、常压、微量钒化合物作用下直接聚合生成聚苯硫醚,收率接近100%。

非晶质PPS合成法制得的聚苯硫醚纯度高,非晶质,容易加工成薄膜或纤维。

制得的聚苯硫醚具有光电子特性,可用作光致抗蚀剂、温度传感器、高分子烷基反应试剂和离子交换树脂等。

硫化氢法硫化氢法该由**大学开发成功。

以硫化氢、硫化钠(或氢氧化钠)和对二氯苯为原料,加入一定量磷酸三钠作助剂,在极性溶剂HMPA中进行常压缩聚反应得到线型高分子量聚苯硫醚产品。

聚苯硫醚分离膜材料研究进展

聚苯硫醚分离膜材料研究进展

Vol.40 No.6Dec.2020第40卷第6期2020年12月膜科学与技术MEMBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGY聚苯硫瞇分离膜材料研究进展张伟元X 高 原2,张马亮2,李振环2$!•冀中能源峰峰集团有限公司,邯郸0560012.天津工业大学材料科学与工程学院,省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津300387)摘要:针对分离膜用PPS 树脂合成及改性、PPS 分离膜制备方法和PPS 分离膜改性及应用等 方面进行了阐述,分析了目前PPS 分离膜的研究进展,指出了现存的问题,展望了 PPS 分离膜的发展前景和未来发展方向.关键词:聚苯硫瞇分离膜;热致相成形技术;熔融拉伸技术;熔喷技术;膜过滤中图分类号:O631文献标志码:A 文章编号:1007-8924(2020)06012706doi: 10. 16159%. cnki. issnl007-8924. 2020. 06. 018膜分离技术是一门新型高效分离、浓缩、提纯和 净化技术,已广泛应用于能源、石油化工、医药卫生、 环境、轻工和冶金等领域•随着膜分离技术的发展,膜材料也由纤维素扩展到聚1、聚醞1、聚酰胺、聚 酰亚胺和聚偏氟乙烯等高分子材料,然而,常规膜材 料在许多情况下无法满足高温腐蚀性液体或气体浓缩和分离的需要,因而研究和开发耐高温、耐有机溶 剂、耐酸碱和耐氧化等类型膜分离技术已成为膜科 学技术的重要研究方向,也成为高分子材料科学与 工程领域的研究热点&1—3' •同时,将非常规条件下的 膜分离技术应用于该类废液和废气处理,被认为是环境治理和节能减排的有效手段.近年来,随着过程工业的发展,一些苛刻环境下 的分离问题集中凸显,如医药、能源、石化、冶炼等领域的废弃溶剂、高浓污水、高温尾气、腐蚀性固废等 已成为行业持续发展的瓶颈,对生命健康和环境质 量也造成了巨大的危害•因此,迫切需要将先进的过 滤分离与阻隔防护技术用于工业分离、水处理、空气净化、资源回收、电子电器阻隔及个体防护等领 域&一6'.聚苯硫醞(PPS)是迄今为止性价比最高的特种工程塑料,也是八大宇航材料之一,与聚醞醞酮、聚 酰亚胺、聚芳酯、聚1以及液晶聚合物合称为六大特 种工程塑料.其具有良好的耐热性,分解温度大于450 C,长期使用温度在200 C 左右,短期内能承受 260 C 的高温.同时,PPS 还具有优异的耐化学腐蚀 性,在200 C 下几乎没有溶剂能将其溶解,除氧化性 酸之外,PPS 几乎能耐所有酸、碱、高浓度盐溶液的腐蚀&7-9'. PPS 可在强酸、强碱和高温环境中长期使 用:8—9],开发PPS 基分离膜具有以下优势:①实现 对腐蚀性有机溶剂的直接处理;②实现强酸性或强碱性流体直接分离;③实现高温过滤,以提高膜通 量和降低膜污染等.同时,PPS 多孔膜可截留空气和液体中的悬浮颗粒、尘埃、细菌、真菌,在反渗透、 透析、超滤和气体分离等方面也有广泛的应用价 值W收稿日期:20200606;修改稿收到日期:20200 707基金项目:国家自然科学基金(21878231);冀中能源峰峰集团委托项目(028098);天津市自然科学重点项目(2019JCJDJC37300)第一作者简介:张伟元(1967-),男,河北保定人,本科,高级工程师,研究方向为煤化工,E-mail ;1337441561@qq. com.$ 通讯作者,E-mail : lizhenhuan@tiangong. edu. cm ; zhenhuanlil975@aliyum com引用本文:张伟元,高 原,张马亮,等•聚苯硫醸分离膜材料研究进展[J 1膜科学与技术,2020,40(6):127 — 132.Citation : Zhang W Y, Gao Y, Zhang M L eal Research progress of polyphemyleme sulfide separation membrane materi-als &J ''MembraneScienceandTechnology (Chinese #,2020,40(6#:127—132'-128-膜科学与技术第40卷1PPS分离膜用树脂合成与改性研究进展尽管国内外在PPS分离膜领域进行了研究,然而目前制备的pps分离膜材料难以满足气-液分离的需要,导致有关pps“膜工业应用”的报道甚少•原因是:①国内外长纤维用和膜用树脂中pps相对分子质量分布范围宽,含有过多低分子量PPS和非线性树脂,树脂脆性大、韧性低,导致PPS成膜性不好;②至今未发现良溶剂,且PPS黏流活化能大和结晶温度高,导致膜结构难以有效调控;③不耐氧化,玻璃化转变温度偏低(90°C).近10年来,天津工业大学与天津石化合作,研究了PPS链增长受限机理,原位检测了聚合反应进程,剖析了主反应和副反应竞争机制,实现了树脂结构的精准调控,剖析了 聚合体系内PPS的形态变迁过程,在相分离剂的协助下,实现了低聚物与高聚物的分离,制备了分离膜用、纤维用和熔喷用PPS树脂&10'.LI等口1-1?'和Zhang等&13-14'通过石墨烯、碳纳米管、足球烯和层状蒙脱土等调控了PPS的分子间作用力,提高了PPS的热力学、耐氧化和抗静电等性能,解析了添加物与PPS之间的界面作用途径•此外,利用1,3-二氯苯和1,3,5-三氯苯等精准调控了PPS相对分子质量分布范围、平均分子量大小、分子线性度和分子螺旋度等,进一步提升了PPS材料的成膜性能.然而,PPS树脂熔融温度(熔程)在280〜300C之间,即使在己内酰胺、N-甲基毗咯烷酮、a-氯茶和二苯甲酮等溶剂中也要在210C以上才能溶解,而且PPS分子链越长和线性度越低,其溶解所需温度越高,导致较大分子量的PPS很难溶解,在稀释剂中仍以胶态存在,不利于膜力学性能的提高和连续通道结构的形成•尽管提高溶解温度,使其接近或超过熔融温度,能促进PPS溶解,但长链PPS 分子高温下容易断裂,不利于制备具有较高力学性能的PPS膜材料.此外,PPS是半结晶性聚合物,分子之间只存在非键作用力(兀-兀作用和色散作用),黏流活化能高,树脂的熔融(或溶解)和结晶(或析出)对温度非常敏感,因此未改性的PPS树脂成膜过程难以调控•为此,未来为实现高品质PPS分离膜的备和应用,需在膜用结构和膜工艺优化领域开展系统工作,即:①调控PPS中的芳环结构或硫形态,制备聚芳硫醞新材料,调控分子链间的作用方式,改善溶解性能和结晶性能等;②研究材料结构对成膜过程、膜结构和膜性能的影响机制,剖析聚合物/稀释剂中液-液(L-L)分相和固-液(S-L)分相的决定性因素;③调控新型PPS改性树脂与稀释剂之间的相互作用参数,抑制树脂分子间强兀-兀作用等,促进低温溶解;④引入结构调控剂,调控树脂析出和结晶,研究可控分相途径.2PPS分离膜的成形研究进展自20世纪70年代起,日本率先开展了PPS分离膜制备的研究,并取得了一定的成果口5'.随后欧美国家也采用PPS为膜材料制备复合膜,且制备了用于特殊分离体系的气体分离膜•我国在PPS相关领域研究较晚,20世纪末天津工业大学&1—3'采用高温熔融纺丝,后热拉伸定型法制备了PPS中空纤维膜,并通过水通量测试发现存在贯通性孔道,但PPS 纤维膜孔隙率不高导致其水通量不高,且表面开孔不均匀•然而,常规的成膜方法在制备PPS膜时并不适用,因为低温下难以找到溶解PPS的溶剂.沈剑辉等采用PPS树脂与复合致孔剂混合均匀后,与超临界二氧化碳在挤出机内熔融共混并中空挤出,经过拉伸牵引和冷却定型处理得到大通量的PPS中空纤维膜,该方法经济环保,但表面开孔不均.近年来研究发现,热致相分离法(TIPS)是PPS 膜材料成型的重要手段,对比于熔融纺丝-拉伸法制备的分离膜内部能形成更多的连续贯穿孔,表面孔密度和孔隙率也有较大提升,更具实际应用价值. Zheng等&17'运用6种单一稀释剂来制备PPS膜,铸膜液中相分离主要以S-L或L-L分离的方式进行;不同的淬冷温度对PPS膜的表面结构与通量水平也会产生影响.Ding等口8'用二苯甲酮(DPK)或二苯l(DPS)作为稀释剂制备PPS膜,通过“旋节线分解”途径制备了枝状结构的PPS膜;通过成核-增长途径制备了开放或半开放的胞状孔结构膜;通过调整铸膜液中PPS的浓度,改变相图中“双节线”的位置或通过改变冷却速率,调控了PPS膜的结构与孔径•天津工业大学王丽华丽用自制的纺丝机进行熔融纺丝,制备了PPS中空纤维微滤膜,研究了纺丝温度、纺丝速度和氮气通量等对PPS中空纤维膜成型的影响;然后又用二苯甲酮与二苯瞇作为混合稀释剂制备了PPS膜材料,通过改变两种稀释剂之间的配比,改变“双节线”的温度,进而控制PPS 相分离与粗化过程,导致不同枝状结构的产生•第6期张伟元等:聚苯硫醸分离膜材料研究进展-129-Wang等采用二元与三元“PPS/稀释剂”体系制备了PPS微孔膜,解析了PPS与稀释剂之间的相互作用参数(利用PPS与稀释剂之间的溶解度参数计算);并基于Flory热力学相平衡理论,结合相分离动力学观点,阐述了二元和多元体系中PPS相分离及其成膜机制,探索了成膜条件与膜结构演化的内在关联;研究了强酸,强碱和强极性有机溶剂对PPS 膜结构和性能的影响,同时证明了PPS膜适合在极端环境中长期应用.3PPS分离膜的改性研究进展鉴于PPS亲水性较差(水接触角120。

2024年聚醚砜市场分析现状

2024年聚醚砜市场分析现状

2024年聚醚砜市场分析现状1. 引言聚醚砜(Polyether sulfone,简称PES)是一种高性能工程塑料,具有耐高温、耐化学品腐蚀、优良的机械性能等特点。

它被广泛应用于电子电器、汽车工业、航空航天、医疗器械等领域。

目前,聚醚砜市场正处于快速增长的阶段,本文将对聚醚砜市场的现状进行分析。

2. 市场规模据市场研究机构统计,聚醚砜市场规模正以年均X%的速度增长。

预计到2025年,全球聚醚砜市场规模将达到XX亿美元。

亚太地区是聚醚砜市场的主要消费地区,占据全球市场份额的X%。

随着亚太地区电子电器和汽车工业的快速发展,聚醚砜需求将进一步增长。

3. 市场驱动因素3.1 电子电器行业的增长聚醚砜在电子电器行业中具有独特的特性,如高温耐性、耐化学品腐蚀等,因此被广泛应用于电子电路板、电池等产品。

随着电子电器行业的快速发展,聚醚砜市场也得到了推动。

3.2 汽车工业的需求增加随着人们对汽车安全和燃油效率的要求不断提高,汽车制造商对高性能塑料材料的需求也在增加。

聚醚砜由于具有优异的机械性能和耐高温性能,能够满足汽车工业的要求,因此在汽车制造中的应用也在不断扩大。

4. 市场挑战4.1 原材料价格波动聚醚砜的生产需要多种原材料,其中包括苯骈酚、二氯苯等。

原材料价格的波动会直接影响到聚醚砜的生产成本,进而影响市场价格和供应。

4.2 环保压力增加随着环保意识的提高,对塑料材料的环境友好性要求也在不断增加。

聚醚砜的生产过程中会产生一定的污染物,这对市场的发展带来了一定的挑战。

5. 市场前景随着聚醚砜市场的不断发展,生产商们正在不断进行技术创新,以提高产品性能和减少生产成本。

与此同时,预计在未来几年内,聚醚砜市场将继续受到电子电器行业和汽车工业的推动。

不过,市场规模的增长也将面临一些挑战,如原材料价格波动和环保压力的增加。

因此,聚醚砜市场的未来发展将受市场驱动因素和市场挑战的共同影响。

相信通过合理的规划和创新,聚醚砜市场将继续保持稳定增长,并为相关行业带来更多的机遇和发展空间。

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聚苯硫醚砜的研究进展综述摘要:聚苯硫醚砜是一种新型高性能树脂。

本文选取了几个方面对聚苯硫醚砜进行综述,分别是结构与性能、构成体系与制备方法、应用领域和研究进展。

关键词:聚苯硫醚砜,构成体系,研究进展引言线性聚苯硫醚( PPS) 是一种综合性能优异的热塑性结晶聚合物,具有良好的耐化学腐蚀性、阻燃性、刚性和模量,电气性能优良,耐疲劳强度高,抗蠕变性好,易成型,并且具有抗辐射、无毒等特性,在电子电气、汽车、精密机械、化工、家电以及航空、航天和国防等领域具有广泛的用途。

虽然聚苯硫醚具有许多独特的优异性能,但相对来说其耐热性较差,在高温下很容易发生交联或氧化反应,使得聚苯硫醚纤维颜色发黄、强度降低等。

针对 PPS的弱点,通过适当的方法,将其制成聚苯硫醚砜(PPSS)可以显著提高其不足。

本文就聚苯硫醚砜的研究进展进行综述。

构成体系及制备方法聚苯硫醚砜的合成工艺路线通常有以下几种:无水Na2S路线、硫磺溶液路线、Na2S·XH20路线、NaHS路线、聚苯硫醚氧化路线等。

由于Na2S易潮解,变质,脱水困难,所以目前国外的研究工作多采用Na2S"XH20路线和NaHS路线合成聚苯硫醚砜。

无水Na2S路线(该路线又细分为常压法和高压法)常压无水Na2S法常压下,以4,4 一二氯二苯矾(DCDPS)和无水Na2S为单体进行聚合,采用六甲基磷酞三胺(HMPA):二甲基甲酞胺(DMAC) =1:1作为溶剂,以苯甲酸(Na000Ph)和硝基对二氯苯为催化剂和助剂,反应5-6h该反应的分子量受到一定程度的限制,该文认为,原因可能有以下几种:①反应温度较低,催化剂及助剂不能有效的发挥作用,链增长活性受阻;②反应单体Na2S纯度较低,使物料很难达到精确的配比;③反应体系欠佳,不利于链增长。

为此,尝试使用高压釜进行聚合反应。

高压无水Na2S法该法以无水Na2S法和DCDPS为单体在高压釜内进行缩聚反应,以N一甲基毗咯烷酮(NMP)为溶剂,在200℃反应5h,催化剂体系以梭酸盐的效果较好,且用量以20%左右为宜。

选用合适的催化剂对聚合物粘度的提高有一定的作用,但依然不能得到高分子量的聚苯硫醚。

该作者分析的原因是:①无水Na2S的纯度不够理想;②聚合反应体系欠缺一种激活催化剂的助催化剂。

硫磺路线以NMP或HMPA:DMAC(1:1)为溶剂,硫磺和DCDPS为反应单体,加压发生缩聚反应。

由于在反应过程中涉及到单质硫转化为硫离子,所以该反应需要选择碱性环境和还原助剂生成硫离子,再进行亲核取代反应。

作者选择醋酸钠〔NaDAC) 或LiO A C+Hz0为催化剂,2,4 一二氯苯酚为助剂,在160 210℃反应5h,获得了比硫化钠法理想的效果,这是因为硫磺的纯度高,含量稳定,容易准确配料,故实验重复性好;该方法还避免了复杂的脱水步骤,反应周期短,节省了脱水装置,降低了投资和生产成本;不足之处是在反应体系中加入了还原剂和反应助剂,增加了反应的副产物。

Na2S·XHIO路线该法以DCDPS和Na2S-XU为单体在高压釜内进行缩聚反应,以NMP为溶剂,梭酸盐为催化体系,在200℃反应3-5h,得到了高分子量的聚苯硫醚矾树脂。

该法的优点在于:① Na2S" M O作为反应单体纯度较高;Na2S自身所带结晶水对聚合反应有一定作用,起到了助催化剂的作用,其原因可能是由于水有较强的氢键作用,增大了聚合反应中间体之间的相互吸引,使得亲核取代反应的几率大大增加,促进了分子链的增长,有利于聚合物分子量的提高。

NaHS路线以DC DPS和NaHS为单体,NMP为溶剂,NaOAC为催化剂,在2000C高压反应3h,获得了高分子量的聚苯硫醚矾树脂。

该方法强调各反应物之间配比的准确性,其优点是NaHS精制比Na2S脱水更容易,原料纯度高,且硫离子的活性更高,缺点是反应流程较长,且对设备的防腐要求较高。

结构与性能聚苯硫醚砜与聚苯硫醚一样,都属于耐热高性能树脂,被作为热塑性高性能复合材料的基体和特种工程塑料使用。

PPSS与结晶性 PPS 的不同之处在于其主链结构中引入了强极性的砜基,分子链之间的作用力大大增强,使得 PPSSU 成为一种高玻璃化转变温度的非结晶性聚合物,同时也是一种冲击、弯曲性能优异的韧性材料。

由于 PPSSU 密度小、强度高,利用它制成的复合材料具有优良的耐高温性和优异的耐化学腐蚀性,在航天、航空、汽车、军工等领域有着广泛的应用前景,比如,可采用模压成型技术制成飞机的前机身等,也可制成优良的绝缘薄膜和耐温、耐腐蚀的分离膜,分别应用于电气绝缘和离子交换、电化学电池、燃料电池等。

应用领域聚苯硫醚砜的是聚芳硫醚树脂中的一种新型树脂,与聚苯硫醚(PPS)一样,它也是一种热塑性工程塑料,被作为热塑性高性能复合材料的基体和特种工程塑料使用。

PPSS与结晶性PPS的不同之处在于其主链结构中引入了强极性。

砜基、芳环和硫的共同作用使分子链之间的作用力大大增强,使得PPSS成为一种高玻璃化转变温度的非结晶性聚合物,同时具有密度小、强度高,冲击、弯曲性能优异的韧性以及优良的电性能等特点,从而弥补了PPS玻璃化温度和熔点不太高的缺点。

在性能上,PPSS及复合材料的性能优于PPS及复合材料的性能,二者都是优良的结构材料,相对于聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)等的高价格,PPSS及其复合材料可谓高性能、低成本,已在国民经济各领域,特别是航空、航天、兵器和核工业等领域得到了广泛的应用,比如,可采用模压成型技术制成飞机的前机身L44J等,可制成优良的绝缘薄膜和耐温、耐腐蚀的分离膜,分别应用于电气绝缘和离子交换、电化学电池、燃料电池等,将聚苯硫醚砜/聚砜(PPSS/PSF)合金材料制作为离子交换薄膜等。

而PPSS比PPS更优良的性能和更广泛的用途,使得PPSS的价格和市场都介于PPS高端产品和PEEK之间。

由于PPSS具有次级有序结构,又使其耐腐蚀性远远优于大多数无定型树脂,因而PPSS获得了比PPS更独特的性能和更广泛的用途;由于兼具有结晶性树脂和无定型树脂的共同优点,PPSS还是部分结晶型树脂和无定型树脂的相容剂,用其对现有树脂进行改性,可提高材料的综合性能,制备性能更优良的高分子合金。

由于PPSS为非结晶型材料,因此,其耐冲击性能也较PPS得到了极大的改善。

但与其他非结晶型高聚物相比,PPSS的韧性稍差,这是由于聚苯硫醚砜的松弛焓(弛豫焓) PES和PSF要高,快速的松驰焓导致了聚苯硫醚砜具有脆性;PPSS在室温可溶于特定的溶剂中,相对于PPS在200℃以下无法溶于任何溶剂的情形,PPSS 的溶解性远优于PPS,这直接导致了PPSS可在溶液状态下方便地进行表征和加工,这对扩展PPSS的应用领域是极为有利的。

国内外研究情况PPSS的优良性能使其具有良好的发展潜力和市场前景。

聚苯硫醚砜(PPSS) 是由美国Phillips石油公司从20世纪70年代开始开发成功的一种新型热塑性无定形耐高温树脂。

主要采用与PPS合成路线相似的含水硫化钠路线H引,并建立了工业化生产装置,致力于PPSS的产业化生产及应用开发。

进入20世纪90年代后,日本大油墨化学工业等公司也加入到了研究、开发的行列。

PPSS的开发与应用得到了加强。

国内四川大学也在20世纪80年代开始了PPSS的合成研究。

目前,我国的研究工作已被列入国家“十五”、“863”计划,取得了极大的进展,制得了高分子量的PPSS,并用其分别制得了用于绝缘和渗透的PPSS薄膜。

作为聚苯硫醚(PPS)的结构改性品种,PPSS具备了PPS的很多优异性能,如优良的机械性能、电性能、尺寸稳定性以及耐化学腐蚀性、耐辐射性及阻燃性等。

近年来,PPSS的发展更是取得了突飞猛进的发展,如Solvay先进聚合物公司推出的Supra-HTS聚砜,玻璃化转变温度为265。

C,热变形温度为255"C。

该材料是目前已商业化的透明无定形热塑性聚合物中耐热性最好的材料。

同时,该材料具有好的尺寸稳定性、强度和刚性,在宽温度范围内具有良好的绝缘性能、耐水解及酸碱性和固有的阻燃性。

虽然聚苯硫醚砜及其复合材料优异的性能以及高的性价比,使其获得了广泛的重视,其开发应用前景十分乐观,但是,目前国内聚苯硫醚砜的研究开发工作与国外的研究工作相比,还有较大的差距,建议国内有关企业和科研院所紧密结合,在借鉴国外聚苯硫醚砜生产技术的同时开发自己的生产技术,并着重解决以下三个方面的问题:(1)降低生产成本,通过选择价格低廉、性能优良的催化剂和优化工艺流程合成高分子量的产品,在此基础上尽快建立自主知识产权,并建设具有一定规模PPSS的生产装置。

进一步完善工艺和生产系统,规范工程设计和提高自动化水平以提高装置生产的稳定性。

(2)大力开展聚苯硫醚砜的应用研究,扩大其应用范围,使产品结构完善化、品种牌号系列化,从而形成我国自主的聚苯硫醚砜产业体系。

推动我国特种工程塑料及高性能复合材料的研究及生产,继续保持我国在该类材料研究中所处的先进水平和优势。

(3)加强国际间研究的合作,在独立自主依靠自己的力量发展的同时,还要积极争取吸收国外的先进技术。

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