Polyfenyleenisulfidi

Polyfenyleenisulfidi , polyparafenyleenisulfidi , ritoni , PPS , PPS  - polymeeri , jolla on lineaarinen rakenne ja jonka molekyylissä bentseenirenkaat vuorottelevat parapositiossa rikkiatomien kanssa.

Toisin kuin muut polymeerit, materiaalille on ominaista lisääntynyt jäykkyys, korkea lujuus ja kulutuskestävyys. Kestää iskukuormitusta ja halkeilua. Polyfenyleenisulfidi on myrkytön, sillä on korkea polttoaineiden ja voiteluaineiden kestävyys ja alhainen veden imeytyminen . Polyfenyleenisulfidista valmistetut tuotteet pystyvät toimimaan pitkään korkeissa lämpötiloissa ja altistuessaan aggressiivisille ympäristöille jopa 235 °C:n lämpötiloissa.

Sitä käytetään kalvojen, lankojen, kuitusuodattimien valmistukseen rakennemateriaalina .

Polyfenyleenisulfidista valmistetuille monoliittisille tuotteille tyypillinen ulkoinen merkki on metallinen ääni niihin osuessaan.

Historia

Vuonna 1888 S. Friedel ja D. M. Crafts syntetisoivat polyfenyleenisulfidin, joka oli yksi varhaisimmista polymeerisynteesistä.

Vuodesta 1940 lähtien materiaalia alettiin valmistaa teollisesti, mutta vasta vuonna 1967 tutkijat Edmonds ja Hill of the Phillips Petroleum Company kehittivät teollisen menetelmän polymeerin syntetisoimiseksi 1,4-diklooribentseenistä ja natriumsulfidista , josta sen laaja myynti. alkoi.

PPS - kuidun valmisti ensimmäisen kerran vuonna 1973 Philips Fibers .

Vuonna 1973 Chevron Phillips Texasissa avasi ensimmäisen tuotantolaitoksensa, ja tuotteelle annettiin kauppanimi Rhyton . Nyt "rytonia" kutsutaan ruiskuvaletuksi polyfenyleenisulfidiksi.

Polyfenyleenisulfidin synteesin pääpatenttien päättymisen jälkeen vuonna 1984 eri valmistajat ympäri maailmaa rakensivat uusia tehtaita sen tuotantoa varten. Samaan aikaan ilmestyi tuotteita, joilla oli lineaarinen polymeerimolekyylien ketjurakenne, toisin kuin aiemmin tuotetuilla modifikaatioilla, joissa oli tilallisesti silloitettuja molekyylejä.

Haetaan

Saatu natriumsulfidin ja paradiklooribentseenin vuorovaikutuksesta :

Ominaisuudet

PPS on puolikiteinen muovi, jolla on paremmat ominaisuudet. Aromaattisten ytimien sitoutuminen rikkiatomien kautta muodostaa erityisen kemiallisesti inerttejä ja kestäviä polymeerejä, joiden korkeat mekaaniset ominaisuudet säilyvät jopa reilusti yli 200 °C:n lämpötiloissa, mahdollistavat pitkäaikaisen toiminnan jopa 230 °C:n lämpötiloissa mekaanisesta kuormituksesta riippuen. sillä on alhainen taipumus virua jopa korkeissa lämpötiloissa. Sulamispiste 285 °C. Kestää lyhyessä ajassa mekaanisia kuormituksia jopa 270 °C:n lämpötiloissa.

Toinen polymeerin erinomainen ominaisuus on sen korkea kemiallinen kestävyys lähes kaikkia liuottimia, monia happoja ja emäksiä sekä ilmakehän happea vastaan ​​jopa korkeissa lämpötiloissa.

Sillä on erittäin alhainen veden imeytyminen, hyvä mittastabiilius ja lämmönkestävyys .

PPS:llä on erinomaiset dielektriset ominaisuudet ja se on käytännössä läpäisemätön useimpien nesteiden ja kaasujen suhteen. PPS on hyvä eriste, mutta erityisellä kemiallisella käsittelyllä ja dopingilla siitä voidaan saada orgaaninen puolijohde [1] .

Saatavilla on kahta päätyyppiä PFC:itä: lineaarinen ja spatiaalisesti silloitettu. Vaikka silloitetun PPS:n haarautuneet polymeeriketjut ovat palautuvasti sidoksissa silloituspisteiden kautta, kevyesti haarautuneen lineaarisen polymeerin ketjut ovat kiinnittyneet erittäin järjestyneeseen molekyyliseen ylärakenteeseen. Nämä kaksi rakennetyyppiä vaikuttavat ensisijaisesti mekaanisiin ominaisuuksiin. Joten lineaarisella PPS:llä on suurempi lujuus ja murtovenymä kuin silloitetulla.

Sovellus

Polyfenyleenisulfidia käytetään pääasiassa osissa, joilla on korkeammat vaatimukset mekaanisista, sähköisistä, lämpöominaisuuksista ja kemiallisesta kestävyydestä aggressiivisissa ympäristöissä elektroniikassa ja ajoneuvoissa.

Sulatussa tilassa se säilyttää korkean juoksevuuden pitkään , joten se mahdollistaa monimutkaisten ohutseinäisten tuotteiden valmistamisen muoteissa. Venytystä sulasta voidaan saada pitkänomaisia ​​yksittäisiä kuituja, monisäikeisiä lankoja. Puhaltamalla sulaa polymeeriä on mahdollista saada kehrätettäviä katkokuituja sekä kuituisia kuitukankaita.

Lineaarinen PPS voidaan jalostaa komponenteiksi puhallusmuovauksella, ekstruusiolla, ruiskuvalulla (noin 80 % tuotteista valmistetaan ruiskuvalulla). Silloitetut PPS-tyypit ovat vähemmän valmistettuja ja soveltuvat rajoitettuun ruiskupuristukseen ja erittäin rajoitettuun suulakepuristamiseen.

Kankailla ja kuitukankailla on erinomainen lämmönkestävyys, ja niitä voidaan käyttää jatkuvasti jopa 190 °C (lyhytaikaisesti jopa 230 °C) lämpötiloissa ilman merkittäviä vaurioita. Kuitu on lämmönkestävää, ei tue palamista, sulaa 285 °C:ssa, sillä on hyvä kemiallinen kestävyys ei-hapettavassa ympäristössä 200 °C asti, mutta se tuhoutuu voimakkaissa hapettimissa.

Alhaisen vedenimeytymisensä (<0,1 %), hydrolyysin- ja lämmönkestävyytensä vuoksi PPS-kuitumateriaaleja käytetään kuitukangassuodattimien valmistukseen kuumasta kaasusta pölynkeräykseen hiilikattiloiden kaasunpuhdistuksessa, jätteenpolttolaitoksissa, ja myös suodatinkankaina märkäsuodatukseen [2 ] [3] [4] [5] .

Siitä valmistetaan kalvokondensaattorit ( polyfenyleenisulfidi (PPS) kondensaattorit ).

Vuonna 2007 PFC:n maailmantuotanto oli vähintään 50 tuhatta tonnia. [6]

Muistiinpanot

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 Handbook of Filter Media - Toinen painos. 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 , s. 156-157.
6. ↑ Gunther Reitzel. [ 1] Kapazitäten entwickeln sich zweistellig (Messebericht K 2007): Polyfenyylisulfidi (PPS)] / freier Volltext. - Kunststoffe (Zeitschrift), 2007. - P. 124–130.