聚苯硫醚,简称PPS,是一种高结晶性聚合物,在美国称之为高性能塑料,日本则称之为超级工程塑料。具有刚柔相济的分子结构,200℃下不溶于已知有机溶剂。能在200—240℃高温下长期使用。正是聚苯硫醚优异的耐高温性、耐腐蚀性和耐溶剂性,是高分子聚合物的娇娇者。
聚苯硫醚树脂经过改性增强,具有很高的刚性和强度,成型加工性好,收缩率极低,尺寸稳定。聚苯硫醚氧指数大于43,无需添加任何阻燃剂,其燃烧性可达到V-0级。聚苯硫醚热分解温度高,5%失重高于480℃,50%失重高于700℃,分解物毒性极低,属绿色环保型材料。聚苯硫醚树脂及改性增强材料于上世纪七十年代初期由菲利浦石油公司率先实现工业化。聚本硫醚材料在高性能工程塑料中具有最优的信价比值,三十年来,聚苯硫醚已被航天、航空、军工、电子、家电、机械、化工、石油、汽车等等行业普遍采用,目前已成为工程塑料中产量最大,应用最广的新型材料。
聚苯硫醚材料比强度很高,综合性能优异,是汽车轻量化的理想材料。国外用于汽车零部件已有二十余年历史。国外名牌车,无一未使用聚苯硫醚材料,从外饰件到功能部件多达数百种,高档车的用量已超过26千克,整车重量由此减轻120千克以上。据最新资料,2003年国外聚苯硫醚材料在汽车行业的用量已达到2万吨,约占总产量的25%。
汽车用聚苯硫醚材料,随部件功能各一,要求具有高强度、高刚性、高韧性、耐磨耗、耐腐蚀、耐溶剂性,抗冷热急变性、抗热水蠕变性,易加工性和尺寸稳定性。乐天塑料开发的结构材料、耐磨材料、耐腐蚀材料、耐热急变材料,耐溶剂材料和精密成型材料能满足汽车工业日益增长的材料需求。
汽车受力结构件如保险杠、护板、踏板、手柄、坐椅骨架等,非受力部件如前后箱盖、排气管、水箱、后视镜壳、灯罩等,都要求较高的机械力学强度。既要求高的刚性,还要求高的抗冲击强度。乐天塑料SGPPS-ZC104A系列晶须增强材料,改善了通用40%玻纤增强聚苯硫醚存在韧性差,机械力学强度不足等方面的问题,今后有可能获得更广泛的应用。
汽车变速齿轮、轴承、轴套、电刷、万向节球头等部件,要求高温下摩擦系数低,自润滑性好。乐天塑料SGPPS-ZW304A系列材料是PPS/PEEK/PTFE合金材料,较通用30%玻纤无机物混合增强材料,显著提高了耐摩擦性,23℃PV值可达到1900,随着技术进步,不用润滑油的汽车将有可能实现。
随着汽车高能化和轻量化,通用工程塑料如PBT、PA、PPE、ABS等已不能满足多嵌件一次成型结构复杂的组合部件所必须的高绝缘性、耐热性、蔽光性、超薄结构技术和工艺要求。
乐天塑料SGPPS-ZE204B系列纳米三氧化二铝(μm-Al2O3)增强材料,在0.2mm超薄成型方面取得新的突破。成型物表面挠曲度低于1%,平滑光泽,能满足高级电器部件壳体尺寸精度要求,见表5。较通用40%GF增强PPS材料具有更好的尺寸稳定性,脱模性和优良的成型工艺指标。
随着节能、环保方面要求的不断提高,作为国民经济支柱产业的汽车工业,有更多的发展机遇和挑战。受世界石油资源制约,轻量高性能化将是发展的主要方向。人们期待的100km油耗低于1000毫升的轻型车即将面市,而100km油耗低于1200毫升的豪华车已为时不远,新一代名牌卡车,100km油耗将降低30%以上。汽车轻量化,高性能化离不开高分子材料,作为工程塑料之花的聚苯硫醚,将扮演重要角色,随着聚苯硫醚潜在用途的不断开发,其将在现有辉煌之上作出更卓越的贡献。