聚苯硫醚介绍

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1、汽车用聚苯硫醚材料摘 要：聚苯硫醚 25% 用于汽车工业，主要技术指标是刚性、韧性优良的高强度材料，可 精密成型的高流动性材料和耐磨性，耐冷热急变性、耐溶剂性好的特种材料。 关键词：聚苯硫醚 汽车工业聚苯硫醚英文名称Poly(PhenyloneSulfide),简称PPS，是一种高结晶性聚合物，在美国称之 为高性能塑料(High performanceplastics ),日本则称之为超级工程塑料(SuperEng-plaotics)。 聚苯硫醚具有刚柔相济的分子结构，200C下不溶于已知有机溶剂。能在200240C高温下 长期使用。聚苯硫醚具有优异的耐高温性、耐腐蚀性和耐溶剂性，是高分子聚合

2、物的娇娇者。 聚苯硫醚树脂经过改性增强，具有很高的刚性和强度，成型加工性好，收缩率极低，尺寸稳 定。聚苯硫醚氧指数大于 43，无需添加任何阻燃剂，其燃烧性可达到 V-0 级。聚苯硫醚热 分解温度高，5%失重高于480C, 50%失重高于700C，分解物毒性极低，属绿色环保型材 料。 聚苯硫醚树脂及改性增强材料于上世纪七十年代初期由菲利浦石油公司( PhillipsPetroleum InternationalInc. ,率先实现工业化。聚本硫醚材料在高性能工程塑料中 具有最优的信价比值，三十年来，聚苯硫醚已被航天、航空、军工、电子、家电、机械、化 工、石油、汽车等等行业普遍采用，目前已成为工程

3、塑料中产量最大，应用最广的新型材料。 聚苯硫醚材料比强度很高，综合性能优异，是汽车轻量化的理想材料。国外用于汽车零部件 已有二十余年历史。国外名牌车，无一未使用聚苯硫醚材料，从外饰件到功能部件多达数百 种，高档车的用量已超过26千克，整车重量由此减轻120千克以上。据最新资料， 2003年 国外聚苯硫醚材料在汽车行业的用量已达到2万吨，约占总产量的25%。汽车用聚苯硫醚材料，随部件功能各一，要求具有高强度、高刚性、高韧性、耐磨耗、耐腐 蚀、耐溶剂性，抗冷热急变性、抗热水蠕变性，易加工性和尺寸稳定性。乐天塑料开发的结 构材料、耐磨材料、耐腐蚀材料、耐热急变材料，耐溶剂材料和精密成型材料能满足汽车

4、工 业日益增长的材料需求。1结构材料汽车受力结构件如保险杠、护板、踏板、手柄、坐椅骨架等，非受力部件 如前后箱盖、排气管、水箱、后视镜壳、灯罩等，都要求较高的机械力学强度。既要求高的 刚性，还要求高的抗冲击强度。乐天塑料 SGPPS-ZC104A 系列晶须增强材料，改善了通用 40%玻纤增强聚苯硫醚存在韧性差，机械力学强度不足等方面的问题，见表 1。今后有可能 获得更广泛的应用。表1牌号单位SGPPS-ZC104A高刚性、高韧性SGPPS-ZC1011通用、GF40%增强SGPPS-ZC103240%GF+CF密度g/cm31.591.701.65拉伸强度Mpa205140180断裂伸长率%2

5、.31.21.6弯曲强度Mpa270240280弯曲模量GPa16.810.215.5有缺口冲击 强度KJ/m212.58.010.0无缺口冲击 强度KJ/m255.032.546.2熔融指数g853255按国标方法检测2耐磨材料 汽车变速齿轮、轴承、轴套、电刷、万向节球头等部件，要求高温下摩擦 系数低，自润滑性好。乐天塑料 SGPPS-ZW304A 系列材料是 PPS/PEEK/PTFE 合金材料，较通用30%玻纤无机物混合增强材料，显著提高了耐摩擦性，23CPV值可达到1900,表2, 表 3。随着技术进步，不用润滑油的汽车将有可能实现。表2牌号单位SGPPS-ZW304A高自润滑性SGP

6、PS-ZW302220%GF、无机物增强PTFE30%CF增强密度g/cm31.561.651.58抗伸强度Mpa65165180断裂伸长度%4.20.81.1弯曲强度Mpa110240270弯曲模量Gpa4.412.618.0有缺口冲击强度KJ/m27.210.25.0无缺口冲击强度KJ/m250.155.025.5热变形温度(+1.82MPa)C160260265按中华人民共和国国家标准检测表3磨耗量(g)23 C85 C150 CSGPPS-ZW304A1.14X10-41.90X10-42.00X10-4SGPPS-ZW30226.2X10-411.4X10-412.5X10-4PPS

7、/40%GF190X10-4260X10-4270X10-4PTFE/30%CF6.10X10-47.90X10-412.61 X 10-4按乐天塑料企业标准方法检测3 耐腐蚀材料超轻量级节能汽车已成为汽车工业追求的重要目标之一。某大公司正在开发中的节能车型，设计100km油耗仅为900毫升，此款车大量采用了 A1/Mg合金材料A1/Mg 合金材料此强度高，但耐磨耗、耐腐蚀性差，难以抵抗大气中粉尘、酸性物质，盐基性物质 的磨耗和腐蚀。乐天塑料 SGPPS-TC 系列涂饰材料有优异的耐磨擦抗腐蚀性能，附着力达 到0级，冲击强度高于5Mpa,硬度达到HRA80,盐雾试验超过300小时，中温涂饰，施

8、工 简便，涂层光亮。4抗冷热急变材料汽车是交通工具，必须能适应各种恶劣气候环境，盛夏午间行车，严冬深夜室外停放，温差 达80C以上，对汽车用非金属材料提出了很高的要求，特别是嵌入金属端子的电极、传导 器、支架、密封盒等发动机周边部件所用的材料，必须能抗-40 C至100C温差急变，否则 由于金属嵌件与PPS线胀系数差一，将导致PPS护层破裂。乐天塑料SGPPS-ZC104B系列 材料，具有优异的抗冷热急变性，较以前通用的 40%玻纤增强材料，综合技术指标显著提 高，见表 4。表4牌号(1)单位SGPPS-ZC104BTDE无机物增强SGPPS-ZC1021高韧性PPS/30%GF通用级密度g/

9、cm3抗伸强度Mpa155160170伸长度%1.81.42.2弯曲强度Mpa200260215弯曲模量Gpa11.614.210.0有缺口冲击强 度KJ/m28.59.010.0无缺口冲击强 度KJ/m24242.652.3熔融指数G265341抗冷热急变（2）次2208040（1） 按中华人民共和国国家标准方法检测（2）参照国外方法：-40C180C，每次循环4小时，升（降）温过程30分钟5耐溶剂材料随着高标号汽油普及使用，对汽车相关部件如油箱、油泵、电磁阀、油管等部件耐溶剂性提出了更苛刻的要求。欧洲标准要求油箱泄漏量W 2g/24hr。目前竟相开发 的加油自动计量装置，要求计量误差W 0

10、.2%，其核心部件是一对椭圆柱齿轮，随油流入微 小动力驱动计量，齿轮、腔体精密配合，只有其相对误差小于20p m，才能保证其计量粒度。 这类材料除高刚性、低磨耗外，吸油量应低于 0.01%，若吸油量过高，材质表面溶胀超过1 M m，将严重影响其计量的准确度，失去使用价值。乐天塑料SGPPS-ZC103B系列纳米炭素 改性材料，吸油量v0.1mg/（cm2 24hr）,熔胀层v1p m/（80C24hr）。优异的耐油性完全可以 满足上述汽车部件耐溶剂性要求。 耐热水蠕变性是汽车水（冷冻液）箱、水管、热水电磁阀、泵壳、叶轮对高分子材料的另一项苛刻要求。目前泵壳、叶轮已形成几十个规格，尺寸最大130

11、m m（康明 斯发动机），最小6mm （微型车发动机）。乐天塑料SGPPS-ZC102C系材料，在80-120C热 水中表现出优异的抗蠕变性，较 ZC102 基本材料提高 3 倍以上。据强化试验数据推测，其 使用寿命可达到 12500 小时。此类高性能材料 2005年3 季度可投放市场。6精密成型材料随着汽车高能化和轻量化，通用工程塑料如PBT、PA、PPE、ABS等已 不能满足多嵌件一次成型结构复杂的组合部件所必须的高绝缘性、耐热性、蔽光性、超薄结构技术和工艺要求。乐天塑料SGPPS-ZE204B系列纳米三氧化二铝(|J m-Al2O3)增强材料，在0.2mm超薄成型 方面取得新的突破。成型

12、物表面挠曲度低于 1%，平滑光泽，能满足高级电器部件壳体尺寸 精度要求，见表5。较通用40%GF增强PPS材料具有更好的尺寸稳定性，脱模性和优良的 成型工艺指标。表5牌号(1)单位SGPPS-ZE204BA12O3/GF30% 增强SGPPS-ZE202130%GF增强PPS-140%GF增强PPS-1140%GF 增 强密度g/cm31.621.601.671.66拉伸强度Mpa210185121196断裂伸长率%2.61.41.32.2有缺口冲击 强度KJ/m212.512.07.010.0熔融指数g125685162流动长度(2)mm8.24.03.14.2挠曲变形(3)mm1.01.6

13、57.305.10(1)按中华人民共和国国家标准检测。乐天塑料企业标准检测：50mmX20mmX0.2mm型腔，CT310C、MT145C、50Mpa 乐天塑料企业标准检测Q 100X 1mm型腔，T310C、MT145C、80MPa随着节能、环保方面要求的不断提高，作为国民经济支柱产业的汽车工业，有更多的发展机 遇和挑战。受世界石油资源制约，轻量高性能化将是发展的主要方向。人们期待的 100km 油耗低于1000毫升的轻型车即将面市，而100km油耗低于1200毫升的豪华车已为时不远, 新一代名牌卡车，100km油耗将降低30%以上。汽车轻量化，高性能化离不开高分子材料, 作为工程塑料之花的聚苯硫醚，将扮演重要角色，随着聚苯硫醚潜在用途的不断开发，其将 在现有辉煌之上作出更卓越的贡献