Sulfură de polifenilen

Polifenilen sulfură , poliparafenilen sulfură , riton , PPS , PPS  - un polimer cu o structură liniară în molecula căreia inele benzenice alternează în parapoziție cu atomi de sulf.

Spre deosebire de alți polimeri, materialul se caracterizează prin rigiditate crescută, rezistență ridicată și rezistență la uzură. Rezistent la sarcini de impact și fisuri. Sulfura de polifenilen este netoxică, are rezistență ridicată la combustibili și lubrifianți și o absorbție scăzută de apă . Produsele fabricate din polifenilen sulfură sunt capabile să funcționeze timp îndelungat la temperaturi ridicate și la expunere la medii agresive la temperaturi de până la 235 °C.

Este folosit pentru fabricarea de filme, fire, filtre fibroase, ca material structural .

Un semn extern caracteristic al produselor monolitice din sulfură de polifenilen este un sunet metalic la lovirea lor.

Istorie

În 1888, S. Friedel și D. M. Crafts au sintetizat sulfura de polifenilen, care a fost una dintre cele mai timpurii sinteze de polimeri.

Din 1940, au început încercările de a produce materialul industrial, dar abia în 1967, cercetătorii Edmonds și Hill de la Phillips Petroleum Company au dezvoltat o metodă industrială de sinteză a unui polimer din 1,4-diclorbenzen și sulfură de sodiu , din care sa răspândit vânzarea. au inceput.

Fibra PPS a fost produsă pentru prima dată în 1973 de Philips Fibres .

În 1973, Chevron Phillips din Texas și-a deschis prima fabrică de producție, iar produsul a primit numele comercial Rhyton . Acum „rhyton” se numește polifenilen sulfură turnată prin injecție.

După expirarea principalelor brevete pentru sinteza sulfurei de polifenilen în 1984, noi fabrici pentru producerea acesteia au fost construite de diverși producători din întreaga lume. În același timp, au apărut produse cu o structură liniară a lanțului de molecule de polimer, în contrast cu modificările produse anterior cu molecule reticulate spațial.

Obținerea

Obținut prin interacțiunea sulfurei de sodiu cu paradiclorbenzenul :

Proprietăți

PPS este un plastic semicristalin cu proprietăți îmbunătățite. Legarea nucleelor ​​aromatice prin atomii de sulf formează polimeri deosebit de inerți și rezistenți din punct de vedere chimic, ale căror proprietăți mecanice ridicate sunt păstrate chiar și la temperaturi mult peste 200 °C, permite funcționarea pe termen lung la temperaturi de până la 230 °C, în funcție de sarcina mecanică, are o tendință scăzută de a se târâi chiar și la temperaturi ridicate. Punct de topire 285 °C. În scurt timp, rezista la sarcini mecanice la temperaturi de până la 270 °C.

O altă caracteristică remarcabilă a polimerului este rezistența chimică ridicată la aproape toți solvenții, mulți acizi și alcalii, precum și oxigenul atmosferic, chiar și la temperaturi ridicate.

Are o absorbție foarte scăzută de apă, o bună stabilitate dimensională și rezistență la căldură .

PPS are proprietăți dielectrice excelente și este practic impermeabil la majoritatea lichidelor și gazelor. PPS este un bun izolator, dar prin tratament chimic special și dopaj poate fi folosit pentru a obține un semiconductor organic [1] .

Există două tipuri principale de PFC disponibile: liniare și reticulate spațial. În timp ce lanțurile polimerice ramificate din PPS reticulat sunt legate reversibil prin puncte de reticulare, lanțurile unui polimer liniar ușor ramificat sunt atașate la o suprastructură moleculară foarte ordonată. Aceste două tipuri de structuri afectează în primul rând proprietățile mecanice. Deci, PPS liniar are o rezistență și o alungire mai mare la rupere decât reticulat.

Aplicație

Polisulfura de fenilen este utilizată în principal pentru piesele cu cerințe crescute pentru proprietăți mecanice, electrice, termice și rezistență chimică în medii agresive din electronice și vehicule.

În stare topită, păstrează o fluiditate ridicată pentru o lungă perioadă de timp , prin urmare, permite fabricarea de produse complexe cu pereți subțiri în matrițe. Întinderea din topitură se pot obține fibre individuale alungite, fire multifilament. Prin suflarea polimerului topit, este posibil să se obțină fibre discontinue filabile , precum și nețesute fibroase.

PPS cu o structură liniară poate fi procesat în componente folosind turnare prin suflare, extrudare, turnare prin injecție (aproximativ 80% din produse sunt realizate prin turnare prin injecție). Tipurile de PPS reticulate sunt mai puțin fabricabile și se pretează la turnare prin injecție limitată și extrudare foarte limitată.

Țesăturile și materialele nețesute fibroase au o rezistență excelentă la căldură și pot fi utilizate continuu la temperaturi de până la 190 °C (pe termen scurt până la 230 °C) fără deteriorare semnificativă. Fibra este rezistentă la căldură, nu suportă arderea, se topește la 285°C, are o bună rezistență chimică într-un mediu neoxidant până la 200°C, dar este distrusă în agenți puternici de oxidare.

Datorită absorbției reduse de apă (<0,1%), rezistenței la hidroliză și rezistenței la căldură, materialele fibroase PPS sunt utilizate la realizarea filtrelor nețesute pentru colectarea prafului din gaz fierbinte în curățarea gazelor cazanelor pe cărbune, în incineratoarele de deșeuri, precum și ca țesături filtrante pentru filtrarea umedă [2 ] [3] [4] [5] .

Condensatoarele de film sunt fabricate din el ( condensatoare cu sulfură de polifenilen (PPS) ).

În 2007, producția mondială de PFC a fost de cel puțin 50 de mii de tone. [6]

Note

1. ↑ David Parker, Jan Bussink, Hendrik T. van de Grampel, Gary W. Wheatley, Ernst-Ulrich Dorf, Edgar Ostlinning, Klaus Reinking Polymers, High-Temperature, în Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH: Weinheim, doi :10.1002/14356007.a21 449 .
2. ↑ Walter Loy Chemiefasern für technische Textilprodukte. 2., grundlegende überarbeitet und erweiterte Auflage. Deutscher Fachverlag, Frankfurt pe Main 2008, ISBN 978-3-86641-197-5 , S. 117.
3. ↑ Hans J. Koslowski Chemiefaser - Lexikon. 12., erweiterte Auflage. Deutscher Fachverlag, Frankfurt pe Main 2009, ISBN 978-3-87150-876-9 , S. 176.
4. ↑ Derek B. Purchas, Ken Sutherland Handbook of Filter Media - Ediția a doua. Elsevier Science, Oxford 2002, ISBN 1 85617 3755 , S. 91.
5. ↑ Irwin M. Hutten Handbook of Nonwoven Filter Media. Elsevier, Oxford 2007, ISBN 978-1-85617-441-1 , pp. 156-157.
6. ↑ Gunther Reitzel. [ [1] Kapazitäten entwickeln sich zweistellig (Messebericht K 2007): Polyphenylensulfide (PPS)] / freier Volltext. - Kunststoffe (Zeitschrift), 2007. - P. 124–130.