江苏东丽A310MX04聚苯硫醚

Torelina™A310MX04 东丽PPS/玻璃纤维＋无机填充物增强 高填充, 标准等级
PPS的性能缺陷
聚苯硫醚(PPS)具有的机械强度、热稳定性、加工性能,为世界第六大工程塑料。但PPS的脆性较大,无法自润滑,且在高温下容易被氧化,限制了其在工业上的应用
主要应用领域

聚苯硫醚产品拥有不同的形式和等级，例如树脂、纤维、长丝、薄膜以及涂层等，应用十分广泛。聚苯硫醚的主要应用领域包括汽车工业、电子电气、化工行业、、纺织行业、环保行业等。
PPS有哪些应用问题？

未经改性的PPS有着一些无法避免的缺陷：

加工难：这是所有耐高温材料的大痛点——加工温度高，无论是成型工艺还是加工能耗，都会面临挑战。此外，在熔融过程中PPS还是还容易发生热氧化交联反应，导致流动性降低，进一步提高加工难度；

韧性差：PPS的分子链呈刚性，大结晶度高达70%，延伸率低且熔接强度也一般，终导致的结果是未改性PPS的耐冲击性较差，限制了应用范围；

成本高：PPS原料和通用工程塑料相比，价格要高出1-2倍左右，和一些改性后的材料相比性价比不高；

涂装难：耐化、耐介质同样也是一把双刃剑，PPS的表面涂装和着色性能并不理想。虽然这个缺陷目前来看不算大问题，但也是限制应用的一个因素。

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Torelina™A310MX04 东丽PPS/玻璃纤维＋无机填充物增强 高填充, 标准等级
PPS增强增韧改性、摩擦性能改性、导电性能改性、流变性能改性和抗氧化性能改性的研究

1、PPS增强增韧改性研究

PPS增强增韧改性方式主要有纳米材料改性、纤维改性、合金共混改性、化学改性等。

纳米材料改性一般分为2种:

1)采用纳米材料对纤维表面进行处理;

2)以纳米材料为填料直接增强增韧。

纤维的加入可以在保持PPS性能的前提下减少PPS的用量,降低成本,并克服了PPS易脆性断裂和低断裂应变等缺点。KhanSM等通过增加碳纤维(CF)层数增强PPS。结果表明:当CF层数由4层增至20层时,材料的冲击强度由2.60kJ/m2升至7.20kJ/m2,硬度也明显增大。

合金共混改性可以克服单一聚合物性能上的局限性。聚苯醚(PES)具有的抗冲击性能,可以有效克服PPS韧性差的缺点。热塑性聚氨酯(TPU)具有的韧性,可用于增韧聚丙烯、PPS、聚酰胺(PA)、聚缩醛等多种热塑性塑料。

化学改性主要是通过在PPS中引入活性官能团(氨基、羧基等),达到增强增韧目的。

2、PPS摩擦性能改性研究

一般通过合金共混、加入填料构建骨架材料等方式改善PPS复合材料的耐磨性能,扩宽其应用范围。

PA具有的耐磨性能,其自润滑特性可以提高PPS在滑动或滚动下的耐久性。

纳米材料可以防止PPS分子链结构的蠕变和滑动或者提高转移膜与摩擦副的结合强度,提高PPS的摩擦性能。

纤维可以形成骨架保护基体材料,有效地降低材料的接触面积,进而降低了其摩擦系数。

在PPS/SCF/Gr复合材料中加入二硫化钨(WS2)或氮化铝(AlN)纳米颗粒,可以进一步改善其摩擦性能,这是因为纳米颗粒产生承重摩擦膜,增强了滑动副的边界润滑能力,缓解摩擦表面的黏附磨损倾向。

3、PPS导电性能改性研究

PPS导电性能改性的主要方法是将PPS和导电性能的材料进行共混,提高PPS的导电性能。

纤维素纤维、金属纤维、长碳纤维(LCF)均可以改善PPS的导电性能。

这是由于复合薄膜具有高孔隙率,且对液体电解质有更好的亲和力,降低了其与电极之间的界面电阻。

4、PPS流变性能改性研究

JiangT等分别采用具有圆形和矩形横截面的GF(RdGF,RcGF)对PPS进行改性。结果表明:PPS/RcGF复合材料的黏度远低于PPS/RdGF复合材料,这是因为与RdGF相比,RcGF具有更高的流动敏感性,且对称程度较低,其“网络”结构在低剪切速率下更容易被破坏。

碳纳米管、Gr、笼型聚倍半硅氧烷(POSS)等纳米材料可以有效降低PPS的熔体黏度,提高其熔体加工性能。

5、PPS抗氧化性能改性研究

目前,PPS抗氧化性能改性通常有表面涂覆法、添加纳米材料、添加抗氧化剂3种方法。

表面涂覆法是在PPS纤维或纤维产品的表面覆盖由抗氧化剂组成的保护涂层的处理方法。BaiMQ等在PPS纤维表面涂覆聚苯并恶嗪(PBA),提高了其抗氧化性能。这是因为PBA的交联大分子结构具有屏蔽作用,有效改善PPS纤维的抗氧化性能。但该方法存在表面涂层不均匀和难去除等问题,限制了其应用范围。

添加纳米材料是目前PPS抗氧化性能改性使用多的方法。在加工过程中添加抗氧化剂也可以提高PPS的抗氧化性能。有机抗氧化剂的耐热性差,将无机纳米材料和有机抗氧化剂结合,可以提高抗氧化剂的耐热性。

Torelina™A310MX04 东丽PPS/玻璃纤维＋无机填充物增强 高填充, 标准等级
聚苯硫醚（PPS）是一种芳香族半结晶性的特种高分子聚合物，据Market.US测算，2022年全球PPS市场规模超过14亿美金，其中汽车类应用超过34%，至2032年，预测市场规模将达到33亿美金，亚太市场份额占全球市场超40%。PPS具有良好的耐热氧老化特性，在温度下可以力学强度的稳定性。使得用PPS制备的零部件够在苛刻的温度环境下长期工作而不发生失效，是新能源汽车领域的重要高分子材料
PPS在新能源汽车邻域的应用场景包括防爆电池盖、电机电驱动装置中的汇流排和端子连接器、电子水泵、电子油泵等。