我是聚苯硫醚，大家叫我PPS，這是我的簡歷！【請收藏】

聚苯硫醚英文名稱Poly phenylenesulfide，簡稱PPS，PPS是一種白色、結(jié)晶度高的聚合物，密度為1.34，聚苯硫醚的分子主鏈由苯環(huán)和硫原子交替排列，鏈規(guī)整性很強(qiáng)。苯環(huán)提供剛性，硫醚鍵提供柔順性。分子主鏈剛?cè)峒鎮(zhèn)?，所以聚苯硫醚易于結(jié)晶，結(jié)晶度可達(dá)75%，熔點(diǎn)285℃。

圖  聚苯硫醚（PPS）

聚苯硫醚（PPS）是由硫原子和亞苯基環(huán)以對位替換模式形成的聚合物。其分子結(jié)構(gòu)中含有高度穩(wěn)定的化學(xué)鍵，使其對熱降解和化學(xué)反應(yīng)均具有很高的分子穩(wěn)定性。同時(shí)，該聚合物的分子結(jié)構(gòu)也易于形成一個(gè)具有熱穩(wěn)定性的晶體點(diǎn)陣，因此，PPS 是一種結(jié)晶熔點(diǎn)高達(dá) 285°C（545°F）左右的半晶狀聚合物。由于其分子結(jié)構(gòu)所呈現(xiàn)的特點(diǎn)，PPS 在燃燒中往往會形成炭質(zhì)殘?jiān)?，使材料具有與生俱來的阻燃性能。尚未發(fā)現(xiàn) PPS在低于 200°C（392°F）左右的溫度下， 溶于任何溶劑。

圖 2 PPS（聚苯硫醚）結(jié)構(gòu)及地位

1、它是以苯環(huán)和硫原子交替排列構(gòu)成的線性或略帶支鏈的聚合物，分子鏈規(guī)整性強(qiáng)！由剛性苯環(huán)與柔性硫醚鍵連接起來的主鏈具有剛?cè)峒鎮(zhèn)涞奶攸c(diǎn)，因此聚苯硫醚可以結(jié)晶（其原粉結(jié)晶度高達(dá)75％，熔點(diǎn)高達(dá)285℃）；

2、由于主鏈上苯環(huán)與硫原子形成了共軛，且硫原子尚未處于飽和，經(jīng)氧化可使硫醚鍵變?yōu)閬嗧炕晚炕蛘呤潜江h(huán)和相鄰大分子形成氧橋支化或交聯(lián)，但并沒使主鏈斷裂，因此熱氧穩(wěn)定性突出，最高連續(xù)使用溫度可達(dá)260℃，熱分解溫度可達(dá)522℃；

3、由于硫原子的極性被苯環(huán)共軛及高結(jié)晶度的束縛，整個(gè)聚合物呈現(xiàn)出非極性或弱極性的特點(diǎn)，因此電絕緣性和介電性以及耐化學(xué)介質(zhì)性也很突出；

4、由于聚苯硫醚與許多的聚合物和添加劑有良好的相容性，因此可以通過共混、增強(qiáng)、合金化等手段改性，以提高其物理力學(xué)性能。

國外

1968年美國菲利普斯成功研制出了采用對二氯苯和硫化鈉為原料，在極性有機(jī)溶劑N-甲基吡咯烷酮（NMP）中進(jìn)行溶液縮聚合成聚苯硫醚的方法；

1971年首次實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)并以商品名“Ryton PPS”投放市場；

1987年前，Phillips Petroleum公司的Ryton PPS樹脂占據(jù)了全球幾乎所有的市場；

1986年，日本吳羽化學(xué)工業(yè)公司采用新技術(shù)，開發(fā)了線性PPS，商品名Fortron  PPS——第二代線性高分子量PPS樹脂；

之后，Phillips Petroleum 公司與日本東麗工業(yè)公司等進(jìn)行技術(shù)合作，使PPS的合成生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟；

大日本油墨化學(xué)公司、日本東曹公司、日本出光興產(chǎn)株式會社等等公司紛紛建立自己的PPS合成生產(chǎn)線生產(chǎn)PPS樹脂；  

圖 DIC 2016橡塑展展臺

美國通用電氣塑料公司采用日本東曹公司的PPS樹脂進(jìn)行PPS復(fù)合材料的生產(chǎn)；

13年帝人與SK組建INITZ公司，生產(chǎn)PPS

14年索爾維收購Ryton聚苯硫醚(PPS）業(yè)務(wù)；

圖 四川大學(xué)高分子國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

國內(nèi)

我國的PPS研究幾乎與世界同步：1964年華東化工學(xué)院便開展了PPS的合成研究；

隨后，不少研究院加入PPS的研究隊(duì)伍，但由于在原料精制、聚合工藝等方面沒有取得突破；

進(jìn)入80年代，我國將PPS研究列入了“863”計(jì)劃，四川大學(xué)作為我國PPS研究最有實(shí)力的研究單位，承擔(dān)了這個(gè)“863”項(xiàng)目；

1986年，四川大學(xué)成功地開發(fā)出對二氯苯硫磺溶液法生產(chǎn)PPS工藝, 在自貢化學(xué)試劑廠建成了9噸/年的中試裝置，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)；

2001年，四川得陽科技股份有限公司，建立了一套規(guī)模為85噸/年的中等規(guī)模生產(chǎn)裝置；

2013年9月，浙江新和成年產(chǎn)5000噸聚苯硫醚項(xiàng)目正式投產(chǎn)；

2013年，鄂爾多斯市伊藤高科有限公司擬建立年產(chǎn)1萬噸聚苯硫醚項(xiàng)目，一期工程年產(chǎn)3000噸；

14年，四川德陽科技股份有限公司年產(chǎn)3萬噸PPS全面停產(chǎn)；

14年6月，海西泓景化工有限公司投資21億元，建設(shè)2萬噸硫化堿、2000噸聚苯硫醚(PPS)生產(chǎn)線裝置，預(yù)計(jì)首期項(xiàng)目將于2017年6月正式投產(chǎn)！

14年8月，廣安玖源化工新材料有限公司投資13.8億元，，主要建設(shè)2萬噸注塑級聚苯硫醚、1萬噸纖維級聚苯硫醚、2000噸拉膜級聚苯硫醚、6萬噸聚苯硫醚改性料、1500噸聚苯硫醚薄膜及5000噸聚苯硫醚合成纖維生產(chǎn)項(xiàng)目；

2015年，敦煌西域特種材料有限公司第一期2000噸PPS項(xiàng)目投產(chǎn)；

2016年，四川中科興業(yè)高新材料公司與中瑞投資集團(tuán)聯(lián)合，投資15億元在開發(fā)區(qū)建設(shè)年產(chǎn)10000噸聚苯硫醚及其深加工項(xiàng)目；

2016年7月14，重慶聚獅新材料科技有限公司聚苯硫醚(PPS)樹脂項(xiàng)目開工，總投資7.5億，設(shè)計(jì)年產(chǎn)3萬噸纖維級聚苯硫醚；

（更多關(guān)于PPS聚苯硫醚的情況希望可以在留言處補(bǔ)充，讓更多產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的朋友了解到！）

目前，PPS的生產(chǎn)方法主要有硫化鈉法、硫磺溶液法、氧化聚合法、對鹵代苯硫酚鹽熔融或溶液縮聚法、非晶質(zhì)PPS合成法和硫化氫法等。

硫化鈉法

以對二氯苯和硫化鈉為原料，在極性有機(jī)溶劑如六甲基磷酸三胺（HPT）或N－甲基吡洛烷酮（NMP），溫度為175～350℃、常壓下進(jìn)行溶液聚合制備聚苯硫醚，反應(yīng)副產(chǎn)物為氯化鈉，反應(yīng)式為：

圖 4  硫化鈉法

自縮聚法

是以鹵代苯硫酚金屬鹽為原料，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于200～250℃下自縮聚制備聚苯硫醚，反應(yīng)副產(chǎn)物為鹵化金屬鹽，反應(yīng)式為：

圖 5 自縮聚法

聚苯硫醚通常采用：注射、擠出、壓制、噴涂等方法進(jìn)行成型加工。

1.注射成型

用于注射成型的聚苯硫醚，其熔融指數(shù)一般為10～100 g／min（343℃，0.5 MPa下測出），而且多為加人纖維增強(qiáng)或填料填充改性的品級；所用注射機(jī)一般應(yīng)選用螺桿式注射機(jī)，要求加熱溫度能達(dá)到 350℃，注射壓力能達(dá)到 150 MPa。噴嘴宜選用自鎖式，以防止流涎現(xiàn)象。

圖 注塑機(jī)

模具要加熱：在低模溫（95℃以下）中得到的注射制品結(jié)晶度低（15％以下），高模溫（120～200℃）中會得到高結(jié)晶度（50％～55％）的制品；常用的注射工藝條件為：料筒溫度300～340℃，注射壓力70～140MPa，模具溫度 120～200℃，保壓時(shí)間 30～120 s，成型收縮率 0.2％～0.8％。

2.擠出成型

采用排氣式擠出機(jī)，工藝為：加料段溫度小于200℃；料筒溫度300-340℃，連接體溫度320-340℃，口模溫度300-320℃。

圖 擠出成型工藝

3.模壓成型

模壓成型時(shí)需先將樹脂粉末（熔融指數(shù)為200以下）于250℃預(yù)烘 2h，然后再按比例與填料均勻混合，再加人到模具中，在370℃下恒溫 30～40 min；取出后置于冷壓機(jī)上加壓成型，壓力為 10 MPa左右，自然冷卻至 150℃后進(jìn)行脫模；200～250℃下后處理，后處理時(shí)間依制品厚度而定。

圖 模壓成型工藝

4.噴涂成型

聚苯硫醚的噴涂以靜電粉末噴涂為主，噴涂前需將金屬工件進(jìn)行除油、噴沙、化學(xué)處理，以提高工件與聚苯硫醚的粘附力，在 370～400℃下預(yù)熱處理 10～20 min，用噴槍將PPS粉末噴到工件表面，待流平、固化后得到平整而有光澤的涂層。

經(jīng)過玻璃纖維、碳纖維、礦物填充、碳納米管、聚四氟乙烯、石墨烯、二硫化鉬等材料改性后的聚苯硫醚（PPS）增加了如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐熱性、耐磨性、高強(qiáng)度、耐水解等材料特征。從而形成了據(jù)有特有功能的特種工程塑料。

圖 6 改性PPS粒子（編者拍攝于2016橡塑展 蘇州邦正展臺）

PPS的用途十分廣泛，主要應(yīng)用于：汽車、電子電氣、機(jī)械行業(yè)、石油化工、制藥業(yè)、輕工業(yè)以及軍工、航空航天等特殊領(lǐng)域！PPS樹脂還被制成了高性能的特種纖維和薄膜等產(chǎn)品，使其在環(huán)保應(yīng)用領(lǐng)域和清潔能源領(lǐng)域有了更加廣泛的應(yīng)用。

圖 7 PPS應(yīng)用于汽車零部件

汽車領(lǐng)域：大燈燈碗、燈座插座、傳感器、汽化器、進(jìn)氣管、汽油泵、座椅彈簧座、水箱、水室，節(jié)氣門體、節(jié)溫器、調(diào)節(jié)電機(jī)、點(diǎn)火系統(tǒng)、電機(jī)支架、暖風(fēng)口支架、調(diào)溫器支架、外殼、葉輪、泵體指針環(huán)、循環(huán)水泵外殼、剎車制動器支架、傳動裝置、制動鎖、流量泵、汽油泵等。

圖 9 PPS的應(yīng)用

電器領(lǐng)域：電風(fēng)扇、微波爐支架、干衣機(jī)、咖啡煲、烤面包機(jī)、電飯煲、熱風(fēng)筒、燙發(fā)器、空調(diào)動渦卷等。

圖 9 PPS應(yīng)用于家電領(lǐng)域

電子領(lǐng)域：微型電子元件封裝、電刷、電刷支架、連接器、接線器、變壓器開關(guān)、小型電路板、接線器、高壓接線柱、中波濾波器、插座、燈座、接插件、線圈骨架、微調(diào)電容器、鍋爐傳感器支架、保險(xiǎn)基座、電子馬達(dá)支架、屏蔽罩、微軸承等。

圖 9 PPS的應(yīng)用

醫(yī)療器械：連接器、適配器、藥物釋放裝備、外科探測器、過濾體系、外科工具、內(nèi)窺鏡。

機(jī)械部件：泵殼、泵輪、瓦、齒輪、滑輪、萬向頭、密封墊、法蘭盤、計(jì)數(shù)器、水準(zhǔn)儀、流量計(jì)部件、軸承保持架等。

航空航天：槍支殼體、頭盔、軍艦潛艇耐腐蝕耐磨部件、飛行器接插件、線圈骨架、儀表盤。

日本是PPS生產(chǎn)大國，其生產(chǎn)能力占全世界產(chǎn)能的50%以上；我國PPS樹脂及改性復(fù)合料用量巨大，約為4萬噸，占到全世界的半壁江山。2014年，國內(nèi)受得陽科技停產(chǎn)影響，巨大的供求缺口導(dǎo)致國內(nèi)工程塑料級、纖維級PPS市場供不應(yīng)求；副牌、水口料橫行，大約為3萬噸。據(jù)行業(yè)人士稱：很多人都買不到原料了，這導(dǎo)致市場上充斥著大量的副牌；有些公司甚至在國外設(shè)立分公司，大量采購水口和副牌進(jìn)口到國內(nèi)。目前國內(nèi)的改性企業(yè)很多都是采用回料進(jìn)行改性。為什么PPS副牌、水口料如此受歡迎？因?yàn)?，國?nèi)小型廠家買不到新料；副牌、水口料價(jià)格便宜！下面就一起來看看，目前生產(chǎn)或計(jì)劃生產(chǎn)PPS的企業(yè)！

值得注意的是，近年國內(nèi)萬噸級PPS生產(chǎn)線在逐步建立！雖然，產(chǎn)品質(zhì)量與國外存在一定差距，但隨著廣安玖源、海西泓景、四川中科、重慶聚獅、新和成、敦煌西域等企業(yè)產(chǎn)能的釋放，一方面能夠比較明顯地緩解我國供不應(yīng)求的現(xiàn)狀，另一方面對于提高PPS樹脂生產(chǎn)線對提高工藝水平、降低成本等有很大的促進(jìn)作用。