聚苯硫醚(PPS)树脂是半结晶的热塑性工程塑料,熔点为 285 ℃,其分解温度大于 400 ℃。PPS纤维是一种高性能的特种纤维,其优点包括环境耐受力好、防辐射性强、绝缘性好、阻燃性高,且加工性能优异,具有广阔的应用前景。在1987年的新材料展览会上日本帝人、东丽、吴羽化学等公司均展出了 PPS 纤维,之后日本帝人公司便大规模制造该种纤维。
目前 PPS 纤维的主要供应商品有日本东洋纺公司的 Procon、日本东丽公司的 Torcon 和美国飞利浦公司的莱顿,此三类 PPS长丝均具备成熟的制备工艺。国内开始研究 PPS纤维集中出现在1990 年以后,且多以 PPS 短纤维的开发为主。近年来,国内 PPS 纤维的年产量可稳定保持在5 kt 左右,且逐年小幅增长,产品规格仍多集中在1.33 ~ 2.22 dtex,PPS 纤维基布的规格为 222~888 dtex,PPS 复合长丝的基布规格有166,222,333 dtex等。PPS长丝的制备方法以熔融纺丝法为主,最近有学者研究了复合海岛丝法制造PPS长丝、熔喷法制备超细纤维等。
国际通用的 PPS 长丝生产技术路线为:采用纺丝级 PPS 树脂经熔融后纺丝、热拉伸及后定型处理,相关工艺流程见图 1。
目前主要应用领域如下:
(1)化工 主要为气体过滤和液体过滤,适用于腐蚀性强,溶液温度高的化学品的过滤;当海水渗油时,可用 PPS 长丝制作吸油布;由于其电绝缘性好,且耐腐蚀可作电解隔膜、电池隔膜、分离膜、电绝缘材料等。
(2)军工和航空航天 在高温下保持高的强度、刚性及耐疲劳性,可在190~200℃下连续使用。由于其耐热性好,可制成防护布、特种防护服。在民用飞机的非力学承载件上也有其应用,主要基于其耐磨性和耐腐蚀性。
(3)汽车 随着新能源汽车的快速发展,汽车轻量化已成为必然趋势,PPS 长丝以其优良的性能必将得到大幅应用。如用在汽车内饰领域甚至车身及车门等配套件上,满足对材料透气、强度、阻燃等性能的要求。
(4)高性能复合材料纤维织物 与碳纤维、芳纶等混合织造,用在阻燃式地毯、高强度垂帘、防雾材料及防辐射材料等;与PET 纤维复合,改善PET纤维的耐温性;近年来出现复合海岛丝、熔喷超细纤维等技术,从而进一步提高纤维性能。
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