聚苯醚(PPO)材料的合成方法、材料特性以及市場(chǎng)應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間 : 2023-09-07 瀏覽: 3036 咨詢熱線: 400-998-3328PPO,中文名稱叫聚苯醚,英文名:Polyphenylene Oxide。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)。另外,聚苯醚還具有耐磨、無(wú)毒、耐污染等優(yōu)點(diǎn)。PPO的介電常數(shù)和介電損耗在工程塑料中是最小的品種之一,幾乎不受溫度、濕度的影響,可用于低、中、高頻電場(chǎng)領(lǐng)域。
合成
1.反應(yīng)式
2,6一二甲酚在催化劑的作用下,通過(guò)氧化偶聯(lián)反應(yīng)只得到PPO樹脂,反應(yīng)式如下:
2.聚合反應(yīng)
PPO的聚合方法可分為沉淀聚合和溶液聚合兩種。
(1)沉淀聚合
沉淀聚合一般使用鹵化亞銅和二甲胺的絡(luò)合物作催化劑,在聚合反應(yīng)開始之前,先把溶劑(苯或甲苯)和沉淀劑(異丙醇或乙醇)加入到聚合釜中,反應(yīng)過(guò)程中不斷有聚合物沉淀出來(lái)。
(2)溶液聚合
溶液聚合一般是以鹵化亞銅與二正丁胺的絡(luò)合物為催化劑,在甲苯溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)程中整個(gè)體系呈均相狀態(tài)。反應(yīng)結(jié)束時(shí),用醋酸終止反應(yīng)并除去催化劑,然后加入甲醇或乙醇使聚合物沉析出來(lái)。
聚合反應(yīng)的兩種方法各有自己的優(yōu)缺點(diǎn):沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)單體的純度要求較低(大于95%),操作工序要少一些。缺點(diǎn)是收率低,由于生產(chǎn)過(guò)程是邊聚合邊沉淀,部分催化劑會(huì)被包在聚合物內(nèi),后處理時(shí)洗滌較為困難,溶液法的優(yōu)點(diǎn)是收率高(一般可高達(dá)95%以上),催化劑的去除較為徹底,產(chǎn)物中雜質(zhì)含量小,制品色澤和性能優(yōu)良。缺點(diǎn)是對(duì)單體的純度要求高(大于99%),與沉淀法相比,其操作工序要多一些。
特性
純的PPO原料主要缺點(diǎn)是熔融流動(dòng)性差,加工成型困難、價(jià)格高的缺點(diǎn),耐光性差,有應(yīng)力開裂傾向;長(zhǎng)時(shí)間在陽(yáng)光下使用會(huì)變色。因此市場(chǎng)出售的產(chǎn)品均為其改良的產(chǎn)品,具有優(yōu)良的綜合性能。
(1)改性PPO大多為白色顆粒。綜合性能良好,可在120℃蒸汽中使用,電絕緣性好,吸水小,改性聚苯醚可消除應(yīng)力開裂。
(2)改性PPO阻燃性良好,具有自熄性,與PS混合改性后的產(chǎn)物具有中等可燃性。質(zhì)輕,無(wú)毒可用于食品和藥物行業(yè)。耐光性差,長(zhǎng)時(shí)間在陽(yáng)光下使用會(huì)變色。
(3)改性PPO塑料無(wú)毒、透明、相對(duì)密度小,具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐應(yīng)力松弛、耐蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩(wěn)定性。
(4)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)。改性聚苯醚還具有耐磨、無(wú)毒、耐污染等優(yōu)點(diǎn)。
(5)PPO塑膠的介電常數(shù)和介電損耗在工程塑料中是最小的品種之一,幾乎不受溫度、濕度的影響,可用于低、中、高頻電場(chǎng)領(lǐng)域。
(6)MPPO為PPO與ABS、HDPE、PPS、PA、HIPS、SBS、SEBS、玻璃纖維等進(jìn)行共混改性處理。市面上的材料大多數(shù)為此種材料。
用途
(1)改性PPO在電子電器工業(yè)上廣泛用于制造連接器、線圈繞線軸、機(jī)械部件護(hù)罩、開關(guān)繼電器、大型電子顯示器、可變電容器、蓄電池配件、話筒等零部件,其優(yōu)良的阻燃性PPO只需要添加少量的耐高溫磷氮類阻燃劑即可輕松過(guò)成品線VW-1。
(2)吹塑成型可用做汽車大型部件如阻流板、保險(xiǎn)杠、低發(fā)泡成型適宜制作高剛性、尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良吸音性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型制品,如各種機(jī)器外殼、底座、內(nèi)部支架、設(shè)計(jì)自由度大,制品輕量化。
(3)可涂性和電氣性能,用于做汽車儀表板、散熱器格子、揚(yáng)聲器格柵、控制臺(tái)、保險(xiǎn)盒、繼電器箱、連接器、輪罩等。
(4)家用電器上用于電視機(jī)、攝影機(jī)錄像帶、錄音機(jī)、空調(diào)機(jī)、加溫器、電飯煲等零部件等。
(5)可作復(fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng),打印機(jī)、傳真機(jī)等外裝件和組件等。
市場(chǎng)
PPO合金種類多,如早期的產(chǎn)品PPO/ABS合金,目的為改進(jìn)PPO的沖擊強(qiáng)度和耐應(yīng)力開裂性,并改進(jìn)材料的電鍍性。PPO/SB(SB為苯乙烯系彈性體)有較高的沖擊強(qiáng)度,SB與PPO有較好的相容性。由于SB中有不飽和鍵,高溫下性能劣化,沖擊強(qiáng)度大幅下降,故后來(lái)已開發(fā)出SEBS與PPO的合金。
為適應(yīng)新的半導(dǎo)體表面安裝技術(shù)(SMT)的要求,國(guó)外開發(fā)出PPS/PPO合金,熱變形溫度高,耐SMT的焊接高溫,并改進(jìn)了PPS的低焊接性、流變性,抑制成型制品的翹曲,降低了PPS的密度,具有比PPO更好的高溫剛性,擬用于作為替代金屬的耐熱材料,正在開發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域有汽車輪轂、磁盤驅(qū)動(dòng)器裝置的底盤等,加入片狀填料或同時(shí)加片狀填料和玻纖能提高PPS/PPO合金制品尺寸精度。
PPO與熱固性樹脂合金具有優(yōu)良的電性能,主要用于覆銅版行業(yè),目前研究較多的是PPO/EP共混體系(EP為環(huán)氧樹脂)。
總之,改性PPO合金具有良好的綜合物性,性能范圍寬,并且密度小,可無(wú)鹵阻燃,易回收,是環(huán)境友好材料,發(fā)展方向?yàn)槔^續(xù)開發(fā)在電子電器、汽車和辦公自動(dòng)化設(shè)備三大領(lǐng)域?yàn)橹行牡膽?yīng)用目標(biāo)的改性產(chǎn)品。預(yù)計(jì)未來(lái)世界MPPO仍將保持健康增長(zhǎng),而PPO/PA、PPO/PP、PPO/PPS等合金增長(zhǎng)勢(shì)頭更為強(qiáng)勁。我國(guó)已步入世界汽車生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)行列,加快了包括MPPO在內(nèi)的工程塑料替代傳統(tǒng)材料的步伐,許多家用電器產(chǎn)量已居世界首位,在機(jī)械、建材、軍工等領(lǐng)域也有較大的擴(kuò)張空間,預(yù)計(jì)未來(lái)MPPO消費(fèi)增長(zhǎng)速度會(huì)高于工程塑料平均增幅,市場(chǎng)前景看好。