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聚苯醚(PPO)的簡(jiǎn)介以及PPO合金的應(yīng)用
聚苯醚(PPO)中文名又叫聚苯醚,是世界五大通用工程塑料之一。它具有剛性大、耐熱性高、難燃,強(qiáng)度較高電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。
聚苯醚
簡(jiǎn)稱:PPO或者PPE
別稱:聚苯撐氧或聚亞苯基醚
英文名:PolyphenyleneOxide or Polyphenylene Ether
全稱:聚2,6-二甲基-1,4苯醚
聚2,6-二苯基-1,4苯醚
聚2-甲基-6-苯基-1,4苯醚
2,6二甲基-1,4-苯酚與2,6二苯基-1,4苯酚共聚物
PPO分子結(jié)構(gòu)式
一.國(guó)外PPO的發(fā)展歷史
1959年,美國(guó)GE公司發(fā)明了PPO;1966年,GE率先將PPO和PS共混改性成功,此后改性PPO得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用;1979年,日本旭化成采用苯乙烯接枝法生產(chǎn)改性PPO,從而打破了GE的壟斷;進(jìn)入到80年代,由于GE公司的專利到期,巴斯夫、三菱、住友化學(xué)等化工巨頭紛紛進(jìn)入到PPO領(lǐng)域。
二.PPO的優(yōu)勢(shì)(和其他工程塑料相比較)
PPO具有其他工程塑料無(wú)法比擬的性能優(yōu)勢(shì),主要有:耐溶劑、阻燃性能好、尺寸穩(wěn)定、比重最輕、吸水最小、介電強(qiáng)度最高、高耐熱等。下面具體來(lái)看看:
1.比重最輕
在眾多工程塑料中,PPO的密度最輕,為1.06g/cm³;故PPO可最大限度實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的輕量化!
2.吸水率最低
PPO的另一個(gè)顯著的特點(diǎn)為吸水率低。這使得PPO在潮濕條件下,尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械性能下降不大,非常適合室外使用。
3.介電強(qiáng)度最強(qiáng)
在廣闊的溫度和頻率下,PPO能保持優(yōu)異的電性能;因而廣泛應(yīng)用在電子電器領(lǐng)域。
4.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度最高
PPO玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以達(dá)到200℃,在長(zhǎng)期溫度較高的條件下,力學(xué)性能變化不大。
但是,PPO的熔融流動(dòng)性差,熱塑加工困難。幾乎不能單獨(dú)進(jìn)行擠出和注塑加工。為了滿足多種用途的需要,對(duì)PPO進(jìn)行系列改性已經(jīng)是必不可少。
三.PPO合金及其應(yīng)用
1.PPO/HIPS(PS)
PPO/HIPS(PS)是最早被開發(fā)出來(lái)的一個(gè)改性PPO,剛已提到是美國(guó)GE首先推向市場(chǎng)的。PPO/HIPS(PS)具有令人滿意的外觀,良好的韌性和加工性,PPO/HIPS(PS)的基本物性隨配比關(guān)系的變化而變化,在我們的實(shí)驗(yàn)系列過(guò)程中發(fā)現(xiàn),用國(guó)產(chǎn)的PPO可以做出熱變形(1.86MPA)120℃以上,同時(shí)缺口沖擊可以做到20KJ/m2以上。在產(chǎn)品的顏色控制方面,需要比較優(yōu)異的助劑配合使用,基本可以做到ABS的顏色。PPO/HIPS(PS)的應(yīng)用有:
ppo/ps材質(zhì)制品
家電制品:剃須刀、電熨斗、攪拌器、粉碎機(jī)、電冰箱、空調(diào)等。
醫(yī)療領(lǐng)域:可用于耐射線消毒和溶劑消毒的設(shè)備、外科用具和醫(yī)療檢查儀器。
其它應(yīng)用領(lǐng)域:可用于制造辦公家具、座椅、扶手;也可用于生產(chǎn)汽車、船舶、軍用車輛零件等。
其應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷的拓展壯大中,在不久的將來(lái),其產(chǎn)品為出現(xiàn)在我們生活的各個(gè)角落。
2.PPO/PA
這種合金是結(jié)晶與非結(jié)晶的非相容性合金。其在成型加工后性能獲得很大的改善,PPO/PA 合金利用優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),兼有兩者的優(yōu)點(diǎn),采用最新相容性技術(shù)和摻混技術(shù)制成的系列合金品種具有優(yōu)良的綜合性能。其熱變形溫度高,尺寸穩(wěn)定性好,具有很高的精度,在低溫下仍有很高的韌性、耐化學(xué)藥品性和良好的加工性。其領(lǐng)域有:
電子電氣領(lǐng)域:可用于生產(chǎn)電子電器產(chǎn)品、家用電器和鍵盤、光盤、傳真通訊、磁帶、錄像機(jī)等精密部件。
PPO/PA材質(zhì)汽車子翼板,來(lái)源:錦湖日麗
汽車制件:PPO/PA 系列產(chǎn)品適用于汽車制件,如用于生產(chǎn)汽車的大型擋板,汽車裝飾件;汽車車身上的垂直部件,如擋泥板和車門、緩沖器、散熱器格柵、車輪護(hù)蓋儀表盤、車身垂直塑料外板、車輪罩等各種護(hù)板護(hù)罩等。
化工行業(yè):可用于化工泵、閥門、齒輪、高壓容器等,其無(wú)煙阻燃級(jí)已能滿足電子電氣業(yè)的使用要求。PPO/PA合金具有優(yōu)異的綜合性能,其系列產(chǎn)品可與尼龍產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng),能滿足電子電氣部件的使用要求,可用于家用電器、電子電氣和辦公設(shè)備的殼體鍵盤,各種連接件、護(hù)板及用于制作汽車的儀表盤、車身垂直塑料外板、車輪罩等各種護(hù)罩、護(hù)板。
目前我國(guó)PPO/PA合金產(chǎn)品起步晚,國(guó)產(chǎn)PPO原粉性能善不穩(wěn)定,而且性能一般,特別是PPO/PA 合金體系相容劑也嚴(yán)重缺乏,這些都是影響我國(guó)該合金高速發(fā)展的主要原因,我們必須用過(guò)多方面共同進(jìn)步,提高自己的技術(shù)水平,達(dá)到世界高端水平。目前的材料的基本物性是:拉伸強(qiáng)度55MPA左右,彎曲強(qiáng)度100MPA左右,彎曲模量2500,缺口沖擊強(qiáng)度50KJ/m2。
3.阻燃PPO
隨著世界對(duì)阻燃材料的愈加重視,各個(gè)材料對(duì)阻燃性的改進(jìn)也在轟轟烈烈的進(jìn)行中,由于PPO本身就有不錯(cuò)的阻燃性,一般來(lái)說(shuō)只要添加少量的阻燃劑即可達(dá)到良好的阻燃效果,一般來(lái)說(shuō),阻燃劑有:RDP,BDP,TPP,紅磷等。
無(wú)鹵阻燃PPO應(yīng)用于光伏連接器
原美國(guó)GE公司的9406就是一個(gè)很典型的產(chǎn)品,它具有良好的阻燃性,加工性,極度完美的機(jī)械性能,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)對(duì)耐溫要求非常高的制品。
4.PPO電纜料
這個(gè)主要是利用PPO良好的耐溫性及其他機(jī)械性能,PPO電纜料的拉伸強(qiáng)度能很完美的達(dá)到20MPa 左右,是普通聚烯烴電纜料的近一倍多,而且還具有良好的耐溫性,能在苛刻的環(huán)境下長(zhǎng)期使用
5.PPO/PP
PPO/PP最早也是由美國(guó)GE公司開發(fā)的,其和PPO/PA一樣,通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),取長(zhǎng)補(bǔ)短。目前該產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)也慢慢的逐步興起,不少公司也應(yīng)該在逐步開發(fā)的過(guò)程中,特別是一些有實(shí)力的大公司。
6.PPO其他改性
如聚苯醚耐光性改性。耐光性樹脂可用于電子電氣、汽車零件、機(jī)械零件等多種領(lǐng)域內(nèi),可用于綠色工程中如用于精密的儀器框架、箱、蓋罩等,也用二脈沖式電源電路、電傳達(dá)室、光盤顯示器等的殼罩和傳動(dòng)支架等。以液晶顯示器為代表的平板顯示器己用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜式終端機(jī)、攝像機(jī)、汽車等。
LED用PPO材質(zhì)遮光料
發(fā)光二極管可用于電子、汽車、通訊與光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)。我國(guó)己在大量用耐光性改性聚苯醚生產(chǎn)這種發(fā)光二極管。還可以對(duì)PPO進(jìn)行PPO/PBT、PPO/PPS、PPO/PC等。還比如PPO礦物填充,纖維增強(qiáng)等,這些應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍了。
7.PPO化學(xué)改性
化學(xué)改性也是PPO改性的一個(gè)重要研究領(lǐng)域,主要在PPO端基和主鏈上通過(guò)化學(xué)方法對(duì)PPO改性。如對(duì)PPO的端羥基進(jìn)行?;磻?yīng),最初目的是防止端羥基被氧化,以提高PPO的氧化和熱穩(wěn)定性能。目前工業(yè)上廣泛使用的封端方法是在乙?;磻?yīng)前進(jìn)行醌偶反應(yīng),減少生成低分子的醌型產(chǎn)物。
隨著PPO合金的研究開發(fā),發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)在PPO端基引入帶有反應(yīng)活性的小分子基團(tuán),如含有活潑鹵原子或酰鹵基團(tuán)等,封端后的PPO作為PPO合金的相容劑。PPO既可以進(jìn)行親電取代又可以進(jìn)行自由基反應(yīng),如進(jìn)行溴代反應(yīng)、磷酸酯化反應(yīng)、乙烯化反應(yīng)、胺交聯(lián)反應(yīng)、羧基化與磺化反應(yīng)、硝基與氨基取代、硅取代、引入烯丙基基團(tuán)等。可以在一定程度上增加PPO柔韌性、阻燃性、耐老化性、耐腐蝕性、改善其溶解性、提高機(jī)械性能等。