聚苯硫醚的生产工艺与技术进展

5/5聚苯硫醚的生产工艺与技术进展聚苯硫醚（PPS）最早由美国菲利浦斯石油公司实现工业化生产。随着20世纪80年代，日本、德国等多家公司的聚苯硫醚生产线的投产，使聚苯硫醚进入了一个全面发展的阶段。2.1聚苯硫醚生产工艺聚苯硫醚在1973年由美国Phillips石油公司首先实现工业化，并以商品名“Ryton”投放市场，得到广大用户的青睐。在专利保护失效后，德国、日本相继有多家公司建有聚苯硫醚装置。目前世界聚苯硫醚主要生产厂家有美国Phillips石油公司、Fortron公司、德国拜耳公司、日本东丽-菲利浦公司、吴羽化学工业公司、东曹-保士谷公司、大日本油墨化学公司、东燃石油化学工业公司等等。聚苯硫醚合成路线主要有三条，硫化钠法、硫磺溶液法、氧化聚合法，但是工业化合成采用最多的技术是硫化钠法。目前生产以及研究聚苯硫醚的主要方法有以下几种：2.1.1硫化钠法…2.1.2硫磺溶液法…图2.1硫磺溶液法生产聚苯硫醚工艺流程图硫磺溶液法的优点是采用硫磺做为疏源，含量稳定，容易准确配料，所得产品质量较好，溶剂易于回收，"三废"较少，省去了硫化钠法的脱水步骤，反应周期短，节省了脱水装置，降低了投资和生产成本，且能耗低、硫单体利用率高。不足之处是技术难度较大，工业生产中硫磺提纯问题不易解决，加上在反应过程中加入了金属、低价金属离子盐类、醛类及有机酸等还原剂及助剂，增加了反应的副产物。2.1.3氧化聚合法…2.1.4对卤代苯硫酚盐熔融或溶液缩聚法…2.1.5非晶质PPS合成法非晶质PPS合成法由日本早稻田大学开发成功。氯化硫和二甲基苯、二苯基硫等芳香族化合物在常温、常压、微量钒化合物作用下直接聚合生成聚苯硫醚，收率接近100%。非晶质PPS合成法制得的聚苯硫醚纯度高，非晶质，容易加工成薄膜或纤维。制得的聚苯硫醚具有光电子特性，可用作光致抗蚀剂、温度传感器、高分子烷基反应试剂和离子交换树脂等。2.1.6硫化氢法硫化氢法该由四川大学开发成功。以硫化氢、硫化钠(或氢氧化钠)和对二氯苯为原料，加入一定量磷酸三钠作助剂，在极性溶剂HMPA中进行常压缩聚反应得到线型高分子量聚苯硫醚产品。硫化氢法的优点是硫化氢的精制较硫化钠脱水更容易，缺点是反应流程较长且对设备防腐要求较高。目前，工业化生产聚苯硫醚的主要方法是硫化钠法和硫磺溶液法，工艺各有优缺点。表2.1聚苯硫醚工艺路线比较表2.2高分子量聚苯硫醚的生产工艺由于采用传统方法合成的聚苯硫醚分子量不高，使其性能大大降低，在很大程度上限制了聚苯硫醚产品的应用，因此合成高分子量的PPS逐渐成为各国研究的重点，主要涉及线型和支链型2种高分子量聚苯硫醚树脂的合成。2.4聚苯硫醚技术进展与改性研究2.4.1国外聚苯硫醚技术进展与改性研究国外聚苯硫醚技术进展…国外聚苯硫醚改性研究聚苯硫醚分子结构主要有交联型和直链型2种。交联型产品的耐热性好，但性脆，耐冲击性差；直链型产品的韧性和耐冲击性好。针对这种情况，国外各大公司相继开发出许多用途更加广泛的PPS新产品。与其他工程塑料一样，国外聚苯硫醚的研发重点也是采用各种现代手段进行改性，克服聚苯硫醚冲击韧性不高、注塑时易发生溢料现象等固有缺点，使其性能升级或赋予一些新的机能，满足多种多样的市场需求乃至开拓新的应用市场。国外公司的聚苯硫醚产品一般都有数十个基本品种牌号，包括玻纤和碳纤维增强级，无机填充级，纤维/填料强化级、共混合金级及众多专用牌号。近年来国外聚苯硫醚改性新品种的开发动向有：…2.4.2国内聚苯硫醚技术与改性研究国内聚苯硫醚技术进展…国内聚苯硫醚改性研究…2.5聚苯硫醚质量指标聚苯硫醚目前还没有国家标准,以下是得阳科技质量指标：表2.1得阳科技聚苯硫醚（树脂）产品质量标准项目名称性能指标测试方法重均分子量（万）5.2凝胶色谱法熔体流动速率（1.18mm，316℃，5Kg172GB/T3682-1983灰份（%）0.27GB/T9345-88熔点（℃）285GB/T4608-19842010年5月，工业和信息化部对《聚苯硫醚短纤维（草案）》行业标准征求意见。该标准由张家港市江苏瑞泰科技有限公司主要起草，标准中规定了主链中由苯环和硫原子对位交替排列而成线性大分子形成的聚苯硫醚短纤维的定义