一文看懂特种工程塑料——聚苯硫醚PPS
聚苯硫醚的化学结构式为(-S-Ph-)n，其中n代表聚合度，Ph代表苯基。分子结构由苯环和硫原子交替排列构成，形成线性或略带支链的高分子化合物。分子链规整性强，由刚性苯环与柔性硫醚键连接，具有刚柔兼备的特点，因此可以结晶，其原粉结晶度高达75%，熔点高达285℃。 聚苯硫醚的产业链 上游：主要包括苯、氯气、硫磺、硫化钠等基础化工原料供应商，以及生产对二氯苯等单体的企业。这些原材料的质量和供应稳定性对PPS的生产至关重要。 中游：为PPS树脂的生产企业，通过各种聚合工艺将单体合成PPS树脂，并进行改性等加工，生产出不同性能和用途的PPS产品。 下游：涉及电子电气、汽车运输、航空航天、机械制造、化工仪器仪表、环保、餐具等多个领域，这些行业对PPS产品的需求推动了整个产业链的发展。
聚苯硫醚的生产方法 合成PPS的方法很多，如卤硫酚盐的自缩聚，对卤二苯和硫磺的熔融聚合，硫磺和苯的亲电子反应，碱金属硫化物与对二卤苯的溶液缩聚（硫化钠法），硫磺和对二氯苯的溶液缩聚（硫磺溶液法），二苯二硫醚在路易斯酸作用下的聚合等等。目前用于工业生产的为硫化钠法和硫磺溶液法。 硫磺溶液法 聚苯硫醚的改性 通过添加玻璃纤维、碳纤维、矿物填料等，可以提高PPS的强度、刚性、耐热性等性能。例如，添加40%玻璃纤维增强的PPS，其冲击强度可由纯PPS的27J/m增大到76J/m，拉伸强度由6MPa增大到137MPa。 与其他高分子聚合物共聚，形成改性聚苯硫醚共混树脂，如聚苯硫醚砜、聚苯硫醚酮、聚苯硫醚/聚砜、聚苯硫醚/尼龙、聚苯硫醚亚胺、聚苯硫醚腈等，可改善PPS的韧性、加工性能等。 加入特定的添加剂可赋予PPS特殊性能，如添加导电填料可使其具有导电性能，添加阻燃剂可进一步提高其阻燃等级等。 聚苯硫醚的行业发展情况 中国PPS的研究和生产始于20世纪70年代初期，先后有二十多家企业建立了PPS树脂合成中试或生产装置，但是普遍存在技术水平低，工艺不过关的致命弱点。 21世纪以来，国内从事PPS复合材料生产开发的单位较多，如晨光化工研究院、北京市化工研究院、广州化工研究院等在PPS玻纤增强、碳纤维及无机矿物填充增强PPS的成型加工及应用领域、北京玻璃钢研究院在连续纤维增强制备PPS复合板材、中山大学在PPS/碳纤维复合材料研究方面取得较大成绩。但国内的复合粒料生产厂仍然存在产量小，品种单一的问题，大多以通用品种——玻璃纤维增强料及无机物填充改性品种为主。 2003年以来中国PPS改性与复合粒料的市场总需求量增长很快，年需求增长率高达15%-20%。消费的PPS产品型号仍以通用品种0%-40%玻璃纤维增强料为主，应用以电子电器、精密机械为主，在汽车、摩托以及石油、化工领域的消费也在稳步增长。随着中国电子电器、汽车行业的高速发展，进入21世纪以来全球PPS生产与需求已趋于紧张，随着社会的发展，汽车和电子工业对PPS的总需求量还将进一步扩大中国市场正在形成PPS生产的国内外双重竞争态势，这将有利于PPS在国内的进一步推广以及市场和应用领域的扩展，并开拓国际市场。 结合国内外PPS及新材料的发展动向，在发展新型PPS类材料品种，开发PPS新合成方法的基础上还应当着力抓好新型改性料及专用料的研制开发，积极开发新型PPS复合材料改性品种，尽快建立更大的规模化生产装置等。其中，尽快建立5000-8000吨/年级的PPS树脂生产线，是中国PPS发展的当务之急。这是发展中国高性能结构材料所必须的战略举措，对打破国外技术限制和封锁，满足国民经济以及军工各领域对高性能结构材料的需求意义极为重大。 聚苯硫醚国内外产能 全球PPS产能主要集中在少数几家企业手中。国内部分企业如浙江新和成特种材料有限公司等在PPS产能扩张方面有所布局，随着新产能的逐步释放，将进一步提高国内PPS的市场供应能力。 国外公司：日本油墨DIC、日本吴羽、日本东丽、比利时索尔维等。 国内公司：山东明化、浙江新和成、重庆聚狮等。 聚苯硫醚下游应用 聚苯硫醚因其优异的性能，广泛应用于高温环境下的各种领域。 电子电气：用于制造电视机、电脑上的高压元件、外壳、插座、接线柱，电动机的起动线圈、叶片，电刷托架及转子绝缘部件，接触开关，继电器等。 汽车工业：适用于排气再循环阀及水泵叶轮，汽化器、排气装置、排气调节阀、灯光反射器、轴承、传感部件等，可在保证汽车零部件性能的同时实现轻量化。 机械制造：用作轴承、泵、阀门、活塞、精密齿轮、以及复印机、照相机、计算机零部件，导管、喷雾器、喷油嘴、仪器仪表零件等。 化工领域：用于制作耐酸碱的阀门管道、管件、阀门、垫片及潜水泵或叶轮等耐腐蚀零部件。 环保领域：PPS纤维滤料可应用于冶炼、化工、建材、火电、垃圾焚烧炉、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。
图文来源：新材料研习社、高性能树脂及应用编辑整理
