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1、聚砜類樹(shù)脂性能應(yīng)用及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.聚砜綜述聚砜樹(shù)脂是20世紀(jì)60年代中期以后出現(xiàn)的一種熱塑性工程塑料,是在分子主鏈上含有砜基和芳核的非結(jié)晶性高分子化合物。聚砜通常包括雙酚A聚砜(PSU)、聚苯砜(PAS)和聚醚砜(PES)三類品種。而聚砜中的雙酚A聚砜以及聚醚砜,由于有好的熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性,耐水解、耐輻射、耐燃等,則應(yīng)用較為廣泛。這次主要介紹的為PSU樹(shù)脂。拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均高于普通工程塑料；融化溫度在340~390℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為190℃，熱變形溫度為175℃，最高使用溫度150~165℃，長(zhǎng)期使用溫度-100~150℃；具有良好的電絕緣性，尤其是在高溫環(huán)境和
2、水及潮濕空氣中放置后仍能保持良好的電絕緣性。對(duì)一般無(wú)機(jī)酸，堿，鹽以及脂肪烴，醇類和油類都較穩(wěn)定，但會(huì)受到強(qiáng)溶劑濃硫酸，硝酸作用，某些極性溶劑如酮類，鹵代烴，芳香烴，甲基甲酰等會(huì)使其發(fā)生溶解和溶脹。主要缺點(diǎn)：疲勞強(qiáng)度較低，易出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象耐輻射性能優(yōu)良，但耐候性和耐紫外線性較差聚砜主要有三種類型：（1）雙酚A型聚砜（PSU）（2）聚芳砜（PASF）透明琥珀色堅(jiān)硬固體；聯(lián)苯結(jié)構(gòu)代替異亞丙基和脂肪族C-C——更突出的耐熱性和耐氧化降解性能；剛性更大——很高的熔融溫度和熔體粘度.（3）聚醚砜（PES）PES具有高耐熱性、高抗沖擊強(qiáng)度和優(yōu)良的加工性能。透明琥珀色無(wú)定形聚合物；耐蠕變性
3、能突出，在高溫和較大載荷下長(zhǎng)期使用仍能保持良好的力學(xué)性能；耐熱性好，Tg225℃，使用溫度可高達(dá)200℃；易于加工成型，一般塑料加工方法均可采用分子主鏈由醚基、砜基和亞苯基組成2.聚砜的合成路線聚砜是由二苯酚的二堿金屬鹽（如雙酚A二鈉鹽）和活性芳族二鹵化物（如4，4′-二氯二苯基砜）聚合而成的芳族聚砜聚合物。聚砜生產(chǎn)通常采用法納姆（Farnham）的親核取代反應(yīng)，反應(yīng)式如下：聚砜工業(yè)合成的方法幾乎完全采用親核取代縮聚路線。生產(chǎn)方法有一步法和二步法：二步法：由雙酚A與堿原位反應(yīng)生成雙酚A二鈉鹽，隨后與4，4′－二氯二苯基砜進(jìn)行親核取代反應(yīng)。一步法：用碳酸氫鉀或碳酸鉀代替氫氧化鈉
4、合成聚砜，此法可以縮短合成步驟，避免脫水工序，縮短反應(yīng)時(shí)間，在提高產(chǎn)量方面很有潛力。目前的生產(chǎn)大部分采用二步法來(lái)完成。3.聚砜的應(yīng)用3.1.電子電氣領(lǐng)域由于芳族聚砜的的加工性能良好以及良好的絕緣性。芳族聚砜可用于制作各種接觸器、接插件、變壓器絕緣件、可控硅帽、絕緣套管、線圈骨架、接線柱和集電環(huán)等電氣零件,印刷電路板、軸套、罩、TV系統(tǒng)零件、電刷座、堿性蓄電池盒等。目前電子、電氣向小型、輕量、耐高溫方向發(fā)展,促進(jìn)了芳族聚砜消費(fèi)的增長(zhǎng)。在汽車中的使用主要有:利用聚醚砜的耐磨、耐負(fù)載、耐化學(xué)性制成止推環(huán);用于空調(diào)壓縮系統(tǒng)的密封條;利用聚醚砜耐化學(xué)性、可塑性、可替換金屬生產(chǎn)濾網(wǎng);利用
5、聚醚砜的耐化學(xué)性、耐磨性、耐熱性、不產(chǎn)生碎屑的特點(diǎn)制成的傳動(dòng)密封環(huán);利用聚醚砜的耐化學(xué)性、抗變形性、熱穩(wěn)定性及可塑性生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器;制成在ABS制動(dòng)系統(tǒng)中使用的零件;齒輪傳動(dòng)裝置。預(yù)期該類材料在汽車行業(yè)的應(yīng)用前景會(huì)越來(lái)越大。3.2.汽車領(lǐng)域3.3.廚房及建筑領(lǐng)域芳族聚砜為無(wú)毒制品,可制成反復(fù)與食品接觸的用具。聚礬耐伽馬射線和倫琴射線,略泄漏微波,因而使它適用作微波爐的食用炊具,這種炊具的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能和省時(shí)。芳族聚砜可代替玻璃及不銹鋼制品用于制造蒸汽餐盤、咖啡盛器、微波烹調(diào)器、牛奶及農(nóng)產(chǎn)品盛器,飲料和食品分配器等產(chǎn)品。聚砜熱水管接頭取代銅接頭正在成為發(fā)展趨勢(shì)。3.4.衛(wèi)生及醫(yī)療
6、器械方面通常,醫(yī)療器具和設(shè)備材料必須滿足很苛刻的要求,例如耐蒸汽反復(fù)消毒、耐沖洗、耐消毒劑的要求,同時(shí)還要求具有很高的抗沖擊強(qiáng)度。聚砜的聚礬耐熱水和過(guò)熱蒸汽,使它能制作要求高壓蒸汽消毒的醫(yī)用器具。使用砜類聚合物意味著較低的更換成本,同時(shí)質(zhì)量得到減輕,形狀可以設(shè)計(jì)得更復(fù)雜,而且不會(huì)被腐蝕,如果需要還可以制成透明的彩色產(chǎn)品。芳族聚砜常用于制作各種醫(yī)療制品,主要用于制作外科手術(shù)盤、噴霧器、加濕器、接觸透鏡夾具、流量控制器、器械罩、牙科器械、液體容器和實(shí)驗(yàn)室器械等,其產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域正迅速增長(zhǎng),有著許多潛在的市場(chǎng)。聚砜制成膜并改性可以做為血液透膜使用。3.5.化工及航天領(lǐng)域芳族聚砜可制
7、造各種化工加工設(shè)備(如溫水泵外罩、塔外保護(hù)層等)、食品加工設(shè)備、污染控制設(shè)備、奶制品加工設(shè)備及工程、建筑、化工用管道等。也可用于飛機(jī)熱空氣導(dǎo)管和窗框等。所有帶有硅烷端基的聚礬,如PSF-SR，PKXR等均可作粘合劑,用于上漿玻纖和石墨纖維制作復(fù)合材料,用石墨織物增強(qiáng)的帶硅烷端基的聚礬可用來(lái)制作飛機(jī)的某些部件,如升降舵等。4.1.聚砜國(guó)外開(kāi)發(fā)歷史早在20世紀(jì)60年代，聯(lián)合碳化物公司（UCC）的資深研究員奧爾福特·法納姆（AlfordFarnham）就完成了聚砜的開(kāi)發(fā)，并于1965年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，年生產(chǎn)能力
