新能源汽车的“好伙伴”PPS从何而来？它是否真的很脆？

一．PPS简介

聚苯硫醚（全称为聚亚苯基硫醚，英文名为Polyphenylene Sulfide，缩写为PPS），最早是美国菲利普斯公司发明，是特种工程塑料第一大品种，被誉为继聚碳酸酯（PC）、聚酯（PET）、聚甲醛（POM）、尼龙（PA）、聚苯醚（PPO）之后的“世界第六大工程塑料”，也是八大宇航材料之一。结构式如下：

（1）它是以苯环和硫原子交替排列构成的线性或略带支链的聚合物，分子链规整性强。PPS因结构是苯环与硫原子交替连接，且苯环体积较大，位阻效应强烈，故其具有较明显的刚性特点，有金属和陶瓷的声音。 聚苯硫醚可以结晶（其原粉结晶度高达75％，熔点高达285℃）；

（2）由于主链上苯环与硫原子形成了共轭，且硫原子尚未处于饱和，经氧化可使硫醚键变为亚砜基和砜基或者是苯环和相邻大分子形成氧桥支化或交联，但并没使主链断裂，因此热氧稳定性突出，短期使用温度260℃，长期使用温度200-220℃，热分解温度可达522℃；

（3）由于硫原子的极性被苯环共轭及高结晶度的束缚，整个聚合物呈现出非极性或弱极性的特点，因此电绝缘性和介电性以及耐化学介质性也很突出；

（4）由于聚苯硫醚与许多的聚合物和添加剂有良好的相容性，因此可以通过共混、增强、合金化等手段改性，以提高其物理力学性能。

二．PPS合成方法

1.溶液聚合法

以对二氯苯和硫化钠为原料，在极性有机溶剂如六甲基磷酸三胺（HPT）或N－甲基吡洛烷酮（NMP），温度为175～350℃、常压下进行溶液聚合制备聚苯硫醚，反应副产物为氯化钠，反应式为：

2. 自缩聚法

是以卤代苯硫酚金属盐为原料，在氮气保护下于200～250℃下自缩聚制备聚苯硫醚，反应副产物为卤化金属盐，反应式为：

高温下硫酚氧化会导致聚合物变色，对溴苯硫酚合成需贵金属催化，成本是对二氯苯的50倍以上。

3.INITZ法（熔融缩聚法)

SK使用创新性的INITZ法，以苯和硫磺溶液为原料，从源头保证材料无卤环保，使产品不含副产物氯化钠，气体析出和杂质含量得以最小化。

4.氧化聚合法

氧化聚合制备工艺是以二苯基二硫为原料，以氧气或空气为氧化剂，以乙酸丙酮氧化钒为催化剂，经氧化聚合而制得的一种线性聚苯基硫醚树脂。

因无法获得合格材料，仅存在于早期实验室探索记录中。

5.硫化氢法

硫化氢法是以硫化氢、氢氧化钠、对二氯苯为原料，以碱金属盐为助剂，在极性溶剂中通过混合的方式，制备出线性高相对分子质量PPS树脂。

 因危险性、低效性，从未走出实验室

目前工业运用最多的是第一种溶液聚合法又称硫化纳法

 三.PPS材料的一般特性

一般性能：PPS为一种外观白色，高结晶度、硬而脆的聚合物，纯PPS的相对密度为1.34g/cm³，但改性后密度增大，强度显著提高，韧性上升。PPS吸水率极小，一般只有0.02%左右.PPS的阻燃性好,其氧指数高达44%以上;与其他塑料相比,它在塑料中属于高阻燃材料。

机械性能：纯PPS的机械性能不高，尤其冲击强度低。以玻璃纤维增强后会大幅度提高冲击强度，由15-30J/m,增大到80-120J/m，增大4倍以上：拉伸强度由60-80MPa增大到 150-210MPa，增大1.5倍以上。PPS的刚性很高。在工程材料少见。

纯PPS的弯曲模量可达到3.8GPa，无机填充改性GF40模量可到12.5-14.5GPa，增大3倍之多；GM60模量在16.5GPa 以上。PPS还具有一定的自润性。PPS的机械性能对温度的敏感性较低。

热学性能：PPS又有优异的热性能，可在200~220℃下长期使用；熔点280℃，1.8GMPa 条件下，热变形温度＞265℃；其耐热性与PI相当，仅次于氟塑料，这是在热固性塑料中也不多见。

电学性能：PPS的电性能十分突出，与其它工程材料相比，其介电常数与介电耗损角成切值都比较低，并且在较大的频率、温度及温度范围内变化不大；PPS的耐电弧好，可与热固性塑料媲美。PPS常用于电器绝缘材料，这是在热塑性塑料中是非常优异的。

环境性能：PPS最大的特点之一为耐化学腐蚀性好，其化学稳定性仅次于氟塑料。PPS对大多酸、酯、酮、酚、及脂肪烃、芳香烃、氯代烃等稳定，不耐氯代联苯及氧化性酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸、王水、过氧化氢及次氯酸钠等。PPS耐辐射性好。

PPS优点

1.可用于200℃以上连续使用的耐热性；

2.仅次于氟塑料的耐药性和耐化性；

3.可在广泛温度范围内保持有高刚性和强度；

4.高温、高湿、高频下的优良的电气性能；

5.树脂固有的UL V-0阻燃性；

6.低吸湿、低蠕变性、高尺寸安定；

 四.PPS是否都很脆？

1.纯PPS树脂确实偏脆： 由于其高度规整的刚性分子链和高结晶度，纯PPS表现出“硬而脆”的特性，冲击强度较低。但PPS改性后密度增大、强度显著提升，韧性上升。

PPS材料小贴士：当注塑时模具温度不够，PPS未充分结晶，产品外观与性能可能都不合格，就是大家口中的“脆”。所以模具温度一定要达到实测130-150℃！

2. 如图所示，欧瑞达改性PPS有多种系列（增韧，导电，耐磨，高CTI等），无需担心PPS脆而是您还没选对系列!

其中AUSTON PPS导电系列广泛运用于新能源电池盖板电极，电磁屏蔽外壳等产品。

AUSTON PPS  耐磨系列深受客户关注，手术用钢丝收卷耐磨齿轮，涡旋压缩机密封环（动环），各类齿轮产品，轴套等均有广泛运用。

AUSTON PPS高CTI系列 ，CTI（漏电起痕指数）最高可达到825v，在性能要求较高的IGBT外壳中广泛运用。