Polifenilén-szulfid

Polifenilén- szulfid , poliparafenilén -szulfid , riton , PPS , PPS  - lineáris szerkezetű polimer , amelynek molekulájában benzolgyűrűk váltakoznak parapozícióban kénatomokkal.

Más polimerekkel ellentétben az anyagot fokozott merevség, nagy szilárdság és kopásállóság jellemzi. Ellenáll az ütési terhelésnek és a repedésnek. A polifenilén-szulfid nem mérgező, magas az üzemanyagokkal és kenőanyagokkal szembeni ellenállása, valamint alacsony a vízfelvétele . A polifenilén-szulfidból készült termékek hosszú ideig képesek működni magas hőmérsékleten és agresszív környezetnek kitéve akár 235 °C hőmérsékleten.

Fóliák, szálak, szálas szűrők gyártására használják szerkezeti anyagként .

A polifenilén-szulfidból készült monolit termékek jellegzetes külső jele az ütéskor fémes hang.

Történelem

1888-ban S. Friedel és D. M. Crafts szintetizálta a polifenilén-szulfidot, amely az egyik legkorábbi polimerszintézis volt.

1940 óta próbálkoztak az anyag ipari előállításával, de Edmonds és Hill of the Phillips Petroleum Company kutatói csak 1967-ben dolgoztak ki egy ipari módszert polimer szintetizálására 1,4-diklór-benzolból és nátrium-szulfidból , amelyből széles körben elterjedt. kezdődött.

A PPS szálat először 1973-ban gyártotta a Philips Fibers .

1973-ban a texasi Chevron Phillips megnyitotta első gyártóüzemét, és a termék a Rhyton márkanevet kapta . Ma a "rhyton"-t fröccsöntött polifenilén-szulfidnak nevezik.

A polifenilén-szulfid szintézisére vonatkozó fő szabadalmak 1984-es lejárta után a világ különböző gyártói új üzemeket építettek ennek előállítására. Ezzel párhuzamosan megjelentek a polimer molekulákból álló lineáris láncszerkezetű termékek, ellentétben a korábban térben térhálósított molekulákkal készített módosításokkal.

Getting

Nátrium-szulfid és paradiklór -benzol kölcsönhatásából nyerik :

Tulajdonságok

A PPS jobb tulajdonságokkal rendelkező félkristályos műanyag. Az aromás magok kénatomokon keresztül történő megkötése kémiailag különösen inert és ellenálló polimereket képez, amelyek jó mechanikai tulajdonságai jóval 200 °C feletti hőmérsékleten is megmaradnak, mechanikai terheléstől függően akár 230 °C hőmérsékleten is hosszú távú működést tesz lehetővé, még magas hőmérsékleten sem hajlamos a kúszásra. Olvadáspont: 285 °C. Rövid időn belül ellenáll a mechanikai terheléseknek 270 °C-ig.

A polimer másik kiemelkedő tulajdonsága, hogy nagy kémiai ellenálló képessége szinte minden oldószerrel, sok savval és lúggal, valamint a légköri oxigénnel szemben, még magas hőmérsékleten is.

Nagyon alacsony vízfelvételi képességgel, jó méretstabilitással és hőállósággal rendelkezik .

A PPS kiváló dielektromos tulajdonságokkal rendelkezik, és gyakorlatilag áthatolhatatlan a legtöbb folyadékkal és gázzal szemben. A PPS jó szigetelő, de speciális kémiai kezeléssel és adalékolással szerves félvezető állítható elő [1] .

A PFC-k két fő típusa áll rendelkezésre: lineáris és térben térhálósított. Míg a térhálósított PPS-ben az elágazó polimerláncok térhálósodási pontokon keresztül reverzibilisen kapcsolódnak, az enyhén elágazó lineáris polimer láncai egy erősen rendezett molekuláris felépítményhez kapcsolódnak. Ez a kétféle szerkezet elsősorban a mechanikai tulajdonságokat befolyásolja. Tehát a lineáris PPS nagyobb szilárdsággal és szakadási nyúlással rendelkezik, mint a térhálósított.

Alkalmazás

A polifenilén-szulfidot főként olyan alkatrészekhez használják, amelyek megnövekedett követelményeket támasztanak a mechanikai, elektromos, termikus tulajdonságokkal és kémiai ellenállással szemben az agresszív környezetben az elektronikában és a járművekben.

Olvadt állapotban hosszú ideig megőrzi magas folyékonyságát , ezért lehetővé teszi összetett vékonyfalú termékek öntőformákban történő gyártását. Az olvadékból nyújtva hosszúkás egyedi szálakat, többszálas szálakat kaphatunk. Az olvadt polimer fújásával sodorható vágott szálakat , valamint szálas nem szőtt anyagokat lehet előállítani.

A lineáris szerkezetű PPS alkatrészekké alakítható fúvással, extrudálással, fröccsöntéssel (a termékek kb. 80%-a fröccsöntéssel készül). A térhálósított PPS-típusok kevésbé gyárthatók, és korlátozott mértékben alkalmasak fröccsöntésre és nagyon korlátozott extrudálásra.

A szövetek és a szálas nemszőtt anyagok kiváló hőállósággal rendelkeznek, és akár 190 °C-ig (rövid távon 230 °C-ig) folyamatosan használhatók jelentős károsodás nélkül. A szál hőálló, nem támogatja az égést, 285°C-on olvad, nem oxidáló környezetben 200°C-ig jó a vegyszerállósága, de erős oxidálószerek hatására tönkremegy.

Alacsony vízfelvételük (<0,1%), hidrolízis- és hőállóságuk miatt a PPS szálas anyagokat nemszövött szűrők készítésére használják forró gázból történő porgyűjtéshez széntüzelésű kazánok gáztisztításánál, hulladékégetőkben, valamint szűrőszövetként nedves szűréshez [2 ] [3] [4] [5] .

Filmkondenzátorok készülnek belőle ( Polifenilén-szulfid (PPS) kondenzátorok ).

2007-ben a PFC világtermelése legalább 50 ezer tonnát tett ki. [6]

Jegyzetek

1. ↑ David Parker, Jan Bussink, Hendrik T. van de Grampel, Gary W. Wheatley, Ernst-Ulrich Dorf, Edgar Ostlinning, Klaus Reinking Polymers, High-Temperature, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH: Weinheim, doi :10.1002/14356007.a21 449 .
2. ↑ Walter Loy Chemiefasern für technische Textilprodukte. 2., grundlegende überarbeitet und erweiterte Auflage. Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 2008, ISBN 978-3-86641-197-5 , S. 117.
3. ↑ Hans J. Koslowski Chemiefaser - Lexikon. 12., erweiterte Auflage. Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 2009, ISBN 978-3-87150-876-9 , S. 176.
4. ↑ Derek B. Purchas, Ken Sutherland Szűrőanyag kézikönyve – Második kiadás. Elsevier Science, Oxford 2002, ISBN 1 85617 3755 , S. 91.
5. ↑ Irwin M. Hutten Handbook of Nonwoven Filter Media. Elsevier, Oxford 2007, ISBN 978-1-85617-441-1 , 156-157.
6. ↑ Gunther Reitzel. [ [1] Kapazitäten entwickeln sich zweistellig (Messebericht K 2007): Polifenilénszulfid (PPS)] / freier Volltext. - Kunststoffe (Zeitschrift), 2007. - P. 124–130.