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聚苯醚(PPO)的簡(jiǎn)介以及PPO合金的應用
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,強度較高電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。
聚苯醚
簡(jiǎn)稱(chēng):PPO或者PPE
別稱(chēng):聚苯撐氧或聚亞苯基醚
英文名:PolyphenyleneOxide or Polyphenylene Ether
全稱(chēng):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分子結構式
一.國外PPO的發(fā)展歷史
1959年,美國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(zhuān)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(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,主要有:耐溶劑、阻燃性能好、尺寸穩定、比重最輕、吸水最小、介電強度最高、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)現產(chǎn)品的輕量化!
2.吸水率最低
PPO的另一個(gè)顯著(zhù)的特點(diǎn)為吸水率低。這使得PPO在潮濕條件下,尺寸穩定性和機械性能下降不大,非常適合室外使用。
3.介電強度最強
在廣闊的溫度和頻率下,PPO能保持優(yōu)異的電性能;因而廣泛應用在電子電器領(lǐng)域。
4.玻璃化轉變溫度最高
PPO玻璃化轉變溫度可以達到200℃,在長(cháng)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。幾乎不能單獨進(jìn)行擠出和注塑加工。為了滿(mǎn)足多種用途的需要,對PPO進(jìn)行系列改性已經(jīng)是必不可少。
三.PPO合金及其應用
1.PPO/HIPS(PS)
PPO/HIPS(PS)是最早被開(kāi)發(fā)出來(lái)的一個(gè)改性PPO,剛已提到是美國GE首先推向市場(chǎng)的。PPO/HIPS(PS)具有令人滿(mǎn)意的外觀(guān),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)驗系列過(guò)程中發(fā)現,用國產(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、電冰箱、空調等。
醫療領(lǐng)域:可用于耐射線(xiàn)消毒和溶劑消毒的設備、外科用具和醫療檢查儀器。
其它應用領(lǐng)域:可用于制造辦公家具、座椅、扶手;也可用于生產(chǎn)汽車(chē)、船舶、軍用車(chē)輛零件等。
其應用領(lǐng)域還在不斷的拓展壯大中,在不久的將來(lái),其產(chǎn)品為出現在我們生活的各個(gè)角落。
2.PPO/PA
這種合金是結晶與非結晶的非相容性合金。其在成型加工后性能獲得很大的改善,PPO/PA 合金利用優(yōu)勢互補,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(pán)、光盤(pán)、傳真通訊、磁帶、錄像機等精密部件。
PPO/PA材質(zhì)汽車(chē)子翼板,來(lái)源:錦湖日麗
汽車(chē)制件:PPO/PA 系列產(chǎn)品適用于汽車(chē)制件,如用于生產(chǎn)汽車(chē)的大型擋板,汽車(chē)裝飾件;汽車(chē)車(chē)身上的垂直部件,如擋泥板和車(chē)門(mén)、緩沖器、散熱器格柵、車(chē)輪護蓋儀表盤(pán)、車(chē)身垂直塑料外板、車(chē)輪罩等各種護板護罩等。
化工行業(yè):可用于化工泵、閥門(mén)、齒輪、高壓容器等,其無(wú)煙阻燃級已能滿(mǎn)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)品競爭,能滿(mǎn)足電子電氣部件的使用要求,可用于家用電器、電子電氣和辦公設備的殼體鍵盤(pán),各種連接件、護板及用于制作汽車(chē)的儀表盤(pán)、車(chē)身垂直塑料外板、車(chē)輪罩等各種護罩、護板。
目前我國PPO/PA合金產(chǎn)品起步晚,國產(chǎn)PPO原粉性能善不穩定,而且性能一般,特別是PPO/PA 合金體系相容劑也嚴重缺乏,這些都是影響我國該合金高速發(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,達到世界高端水平。目前的材料的基本物性是:拉伸強度55MPA左右,彎曲強度100MPA左右,彎曲模量2500,缺口沖擊強度50KJ/m2。
3.阻燃PPO
隨著(zhù)世界對阻燃材料的愈加重視,各個(gè)材料對阻燃性的改進(jìn)也在轟轟烈烈的進(jìn)行中,由于PPO本身就有不錯的阻燃性,一般來(lái)說(shuō)只要添加少量的阻燃劑即可達到良好的阻燃效果,一般來(lái)說(shuō),阻燃劑有:RDP,BDP,TPP,紅磷等。
無(wú)鹵阻燃PPO應用于光伏連接器
原美國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,極度完美的機械性能,已經(jīng)被廣泛的應用在各個(gè)對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械性能,PPO電纜料的拉伸強度能很完美的達到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(cháng)期使用
5.PPO/PP
PPO/PP最早也是由美國GE公司開(kāi)發(fā)的,其和PPO/PA一樣,通過(guò)優(yōu)勢互補,取長(cháng)補短。目前該產(chǎn)品在國內也慢慢的逐步興起,不少公司也應該在逐步開(kāi)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(shù)脂可用于電子電氣、汽車(chē)零件、機械零件等多種領(lǐng)域內,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、電傳達室、光盤(pán)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)人計算機、便攜式終端機、攝像機、汽車(chē)等。
LED用PPO材質(zhì)遮光料
發(fā)光二極管可用于電子、汽車(chē)、通訊與光學(xué)系統內。我國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PPO進(jìn)行PPO/PBT、PPO/PPS、PPO/PC等。還比如PPO礦物填充,纖維增強等,這些應用已經(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PPO改性。如對PPO的端羥基進(jìn)行?;磻?,最初目的是防止端羥基被氧化,以提高PPO的氧化和熱穩定性能。目前工業(yè)上廣泛使用的封端方法是在乙?;磻斑M(jìn)行醌偶反應,減少生成低分子的醌型產(chǎn)物。
隨著(zhù)PPO合金的研究開(kāi)發(fā),發(fā)現可以通過(guò)在PPO端基引入帶有反應活性的小分子基團,如含有活潑鹵原子或酰鹵基團等,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,如進(jìn)行溴代反應、磷酸酯化反應、乙烯化反應、胺交聯(lián)反應、羧基化與磺化反應、硝基與氨基取代、硅取代、引入烯丙基基團等??梢栽谝欢ǔ潭壬显黾覲PO柔韌性、阻燃性、耐老化性、耐腐蝕性、改善其溶解性、提高機械性能等。