聚苯硫醚是一种无结晶熔点的线型或支链聚合物。交联前为线型结构,交联后为热固性结构,当被充分加热和冷却时,可以软化到一定程度 。作为工程塑料,PPS成型材料具有许多优良特性,可代替金属、热固性树脂等,为此PPS被广泛应用于各个领域。
(1)汽车零部件上的应用
汽车零部件用途是未来PPS应用最广泛的领域,如图所示,PPS应用于电驱动单元部件。因为PPS除了具有杰出的连续耐热性、耐药品性(汽油、机油等)等高性能外,还由于可提高生产效率(可注塑成型),使成本大大降低。
目前PPS除了可以取代以往使用的金属部件和酚醛树脂,PPS在新用途部件上的应用正在加速 。特别是在以发动机相关机器为中心的驱动类、制动类、燃料类、照明类、冷却类零件和控制这些机器的控制类零件方面,PPS在汽车
零件使用的详细情况如下表所示。
PPS应用于电驱动单元部件
PPS在汽车零部件用途明细表
(2)住宅设施/OA/精密设备上的应用
住宅设备中以热水器为代表的用水相关设备多使用“超硬PPS(40% GF)”。这是由于“超硬PPS(40% GF)”除具有PPS的耐热水性以外,还具有耐压、韧性好的特点。正在逐步替代过去以黄铜为代表的金属材料和变形PPE材料。因具备低结晶度性能而利于尺寸精度的“改性PPS(30%GF)”适用于精密设备零部件用途。同时,由于具有优异的低摩擦、低磨损性能,适用于对滑动特性有特殊需要的项目用途,如齿轮、轴承等。在激光复印机、打印机等用途方面,多使用既具有PPS耐热固定性能,又有利于其他特殊类型,如齿轮或轴承周围滑动、导电等。其中PPS在住宅设施/OA/精密设备上的应用,如下表所示。
(3)电气/电子零部件上的应用
在SMT工序中除高耐热性、精密成型性、尺寸稳定性等以外,PPS还具有不添加阻燃剂就可以达到UL-94V-0级的高度阻燃性。对于以连接器为代表的电气/电子部件来说,这些特性可以称为最好的成型材料。主要使用具有PPS一般特性和适当成型性的玻纤强化/非强化交联型PPS和线型PPS低毛刺型,适用于精密复杂的成型品,如连接器等。此外,玻纤/矿物填充强化的交联型PPS和线型PPS适用于光学示波器,如对尺寸稳定性和刚性有要求。可超低压成型的PPS适用于微线圈及电子部件的密封。其中PPS在电气/电子零部件上的应用如下表所示。
(4)机械工业和化工领域上的应用
近年来,PPS通过化学改性与玻璃纤维、矿物填料或碳纤维等混配成复合材料制成成品在机械工业和化工领域上也被广泛的应用,其中PPS在机械工业和化工领域上的应用如表4所示。
(5)锂电池领域上的应用
锂电池是指在电化学体系中含有锂的电池,由于锂金属的化学性能比较活泼,对其进行加工处理的环境要求非常高,这也是锂电池没有被大规模应用的原因。随着信息时代的到来,以体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快为特点的微电子技术发展壮大,小型精细化设备不断增多的同时,对电池的要求也随之提高,由此,锂电池进入广泛实用阶段。而聚苯硫醚(PPS)具有优异的耐热性、绝缘性、电性能等特点,与锂电池领域对材料的要求相契合,是锂电池的“亲密伴侣”。
(6)环保领域上的应用
废气、废尘的主要排放源是钢铁厂、垃圾焚烧炉、热电厂、水泥厂、炭黑厂等领域,水泥厂可采用常温除尘的袋式除尘,但像钢铁厂、焚烧炉、电热厂这些领域产生的废气、废尘具有温度高、湿度大、腐蚀性等问题,这便要求除尘材料具有很强的耐高温、耐腐蚀等性能。而纤维级PPS具有很高的热稳定性,可以在200~240°C下连续使用,即使在260°C的高温下放置1000h仍然能保持60%的强度。PPS的耐腐蚀性能更是与具有“塑料之王”之称的聚四氟乙烯相近,就阻燃性而言,PPS纤维制品不易燃,无需添加阻燃剂就可达到UL-94V-0标准。因此,PPS纤维制品在以上领域的应用可以大大提高除尘设备的使用寿命。其中,被应用最广泛的产品便是除尘滤袋。