聚砜耐高温的原因

聚砜,英文名Polysalfone,是20世纪60年代中后期出现的一种热塑性工程塑料。它是一种分子主链上带有砜基和芳香核的无定形高分子化合物,是一种略带琥珀色的无定形透明或半透明的聚合物。聚砜是一种耐高温、机械强度高的工程塑料。具有优异的抗蠕变性,能溶于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜和四甲亚砜。聚砜不亚于金属和陶瓷,其拉伸强度和弯曲模量可超过多年来开发的各种热塑性工程塑料。具有超高的耐热性和优异的综合性能,被誉为“超级工程塑料”。

聚砜通常包括常见的双酚a聚砜(PSU)、聚芳砜(PASF)、聚醚砜(PES)、聚醚砜树脂(PES)和聚苯砜树脂(PPSU)。其中,双酚a聚砜和聚醚砜具有良好的热稳定性和尺寸稳定性、耐水解性、耐辐射性、耐热性等性能,应用广泛。

(1)双酚a聚砜(PSU/PSU),一种琥珀色无定形透明或半透明聚合物,由双酚a钠盐(或钾盐)和4,4’-二氯二苯砜缩聚制备。其拉伸强度和弯曲强度高于普通工程塑料,熔化温度在340℃-390℃之间,长期使用温度在-100℃-150℃之间。它具有良好的电绝缘性,尤其是在高温环境和潮湿空气中放置后。对于一般的无机酸、碱、盐和脂肪烃,醇类和油类相对稳定,但会被浓硫酸、硝酸等强溶剂和一些酮类、卤代烃类、芳香烃类、甲基甲酰类等极性溶剂溶解和溶胀。PSU具有良好的抗辐射性能。

(2)聚芳砜(PASF),又称聚苯砜,是一种透明的琥珀色硬质固体,由4,4’-二磺酰二苯醚与联苯反应而成,耐热性优于双酚a聚砜。热变形温度高于100℃,玻璃化转变温度略高,为288℃。聚芳砜耐酸、耐碱、耐乙醇、耐丙酮、耐乙酸乙酯、耐烃、耐燃料油、耐润滑油,溶于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、四甲亚砜等溶剂。聚芳砜可用作耐高温工程材料。与聚四氟乙烯和石墨混合后,适用于高温高负荷环境下工作的轴承材料。

(3)聚醚砜(PES),其分子主链由醚基、砜基和亚苯基组成,由4,4’-双磺酰氯二苯醚与二苯醚在无水氯化铁催化下缩合而成。浅黄色至灰褐色颗粒,属于无定形聚合物。耐热性介于聚砜和聚芳砜之间,拉伸强度和弯曲强度高于普通工程塑料。聚醚砜具有优异的耐老化性能,在180℃下可使用20年左右。良好的阻燃性,燃烧时不会释放出烟雾颗粒。另外,聚醚砜易于加工成型,可以采用常规的塑料加工方法。聚醚砜的力学性能在热塑性塑料中表现突出,其拉伸强度为84.3MPa,弯曲模量为2.65GPa,断裂伸长率为5-6%。