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聚苯硫醚合成工艺解析一

发布时间:2019/5/7 15:50:30阅读人次:4016

聚苯硫醚(简写为 PPS)的名字是聚亚苯基硫醚,它为聚芳硫醚(简写为 PAS)中最主要,也是很普遍的一个树脂种类,属于热塑性树脂。聚苯硫醚树脂为白色或近白色,相对密度 1.36,是一种硬而脆的局部结晶聚合物,结晶程度最多可达到70%,熔点为280290℃,玻璃化转变温度在90℃左右。目前常见的聚苯硫醚合成方法,本文先介绍其中四种,剩下四种后期再详细介绍。

1Genvresse 路线(即弗-克催化路线)

这是PPS 合成最为原始的方法。是 Genvresse1897年用催化剂(比如AlCl3)将苯环和硫分子共热,产生了最原始意义上的聚苯硫醚树脂 PPS


2Macallum (即麦氏法)

1948 年,在简单的密封条件下,将硫黄粉、对二氯苯和碱金属盐于 280370℃高温下加热,同时加压,通过固相熔融缩聚的方法合成了聚苯硫醚树脂。反应结束后的产物呈固体块状,需要经过粉碎后才能取出,洗涤较为困难,纯度也较差[21],同时,该实验方法下,有副反应的发生,结果只生成了部分分子量不高的聚合物,与此同时还会产生支化和交联的现象,生成物的分子链在高温加热的条件下会断裂,故该聚合物缺乏较好的热稳定性。其化学反应式:

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3)对卤苯硫酚金属盐自缩聚

20 世纪60年代,美国生化研究企业的棱森和汉迪特斯在麦氏法的基础上对卤苯硫酚金属盐的缩聚路线进行了研发。卤苯硫酚金属盐的缩聚过程,一般通常在对卤苯硫酚金属盐熔点下的1325℃的温度下反应。反应单体获取通过对卤苯硫酚与碱金属单质在苯或甲苯中反应制得,但单体纯度较差、价格贵、稳定性差,毒性大。

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4Phillips 路线(即硫化钠法)

此方法的工业化过程算是较早的在世界上,也是现代为止所有国家较普遍使用的一种工业化方法。20 世纪 60 年代末,美国 Phillips 石油公司的研究人员在其研究中第一次提出了在极性溶剂中,以对二氯苯、硫化钠为原料并加入适当的助剂,在较高的压力和较高的温度下,合成聚苯硫醚树脂的方法。其中使用的极性溶剂较多为酰胺类、内酰胺类和砜类物质,使用最普遍的是 N-甲基吡咯烷酮(NMP)和六甲基磷酰三胺(HMPA)。由于 HMPA 存在致癌问题,国内外在聚合中一般采用 NMP 作为溶剂。因为此方法的合成工艺路线较短、而且二氯苯和硫化钠原料很容易获取、产生的树脂品种质量稳定、产率高,所以是目前聚苯硫醚树脂PPS生产中最常用的方法。

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苏州纳磐新材料是一家从事聚苯硫醚研发生产的新兴企业,本着为塑料行业做贡献的使命感活跃在聚苯硫醚发展的第一线。