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PPS 在热塑性树脂中耐热性最高，这是它的独特优点，长期使用温度为260℃，与聚四氟乙烯和聚酰亚胺相当。线型 PPS 经加热或化学交联可在290℃下使用，在氮气或空气中 400℃无重量损失。在 700℃的空气中完全降解，在 1000℃的惰性气体中，仍保持原重量的 40 %。耐热性远远超出尼龙（PA）、热塑性聚酯（PBT）、聚甲醛（POM）及聚四氟乙烯（PTFE）等工程塑料。
PPS 是一种耐热高聚物，线型 PPS 在空气中，低于熔点以下进行不同条件的热处理，可获得几种型号的树脂。杜宗英曾采用富利叶变换红外光谱研究了热处理过程中聚苯硫醚树脂可能发生的一些化学反应和变化，即分子中的一些链节发生氧化交联反应形成醚氧桥键结构，使聚合物刚性增大，如式 1-1，1-2。PPS 在 350℃处理时，SO2的大量生成，可能是芳基硫醚被氧化成砜后断裂硫碳键形成 SO2。Zhen Mei等发现在低于PPS 熔点时，升温速率对硫化交联反应有影响，即升温速率越快，其 Tg逐渐升高，熔融温度逐渐下降。
杨宝林等研究了不同分子构型的 PPS 的结构与力学性能的关系。由于热处理温度不同，PPS 的分子构型也不一样，在 310℃以交联型和支链型为主的分子结构、在 370℃以交联型为主的分子结构，在 430℃开始分解的PPS树脂的力学性能列于表 1-3。由于氧化交联作用使得原来的线形结构向支链型和交联型结构转变，分子间结合力增强，并有部分热塑性树脂转变为热固性树脂。370℃所制试样的密度、硬度、弯曲强度等均高于310℃制备的试样。
由于热处理温度超过400℃后 PPS 发生分解，430℃所制试样的力学性能有所降低。
不同分子结构与力学性能的关系
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