雙酚A型聚砜的合成課件

含氟聚合物,聚砜(PSF),聚苯硫醚(PPS),聚芳酯(PAR),聚酰亞胺(PI),液晶聚合物(LCP),聚醚醚酮(PEEK)等。種類多,性能優(yōu)異價(jià)格昂貴。第4章(原第11章)特種工程塑料、耐熱及高性能聚合物4.1概述特種工程塑料高性能工程塑料:綜合性能更高，長(zhǎng)期使用溫度在150℃以上.主要種類含氟聚合物,聚砜(PSF),聚苯硫醚(PPS),第4章(原第4.2氟塑料Fluoroplastics各種含有氟原子的塑料的總稱，由含氟單體均聚或共聚而成。含氟聚合物結(jié)構(gòu)通式：含氟聚合物可以用作塑料、橡膠、纖維。用作塑料的稱作氟塑料。氟塑料工業(yè)品種10多種聚四氟乙烯為主，占85%高聚物合成工藝學(xué)第4章(原第11章)特種工程塑料、耐熱及高性能聚合物4.2氟塑料Fluoroplastics各種含有氟原子的塑4.2.1聚四氟乙烯的合成4.2氟塑料Fluoroplastics(1)單體四氟乙烯的合成四氟乙烯氣體臨界溫度33.3℃臨界壓力3.97MPaPt,Ni/Cr800℃2HCF2Cl二氟一氯甲烷氣體CF2=CF2+2HCl0.2~0.5s(2)四氟乙烯的聚合聚合方法170kJ/mol溶液法本體法自由基聚合懸浮法√乳液法√高聚物合成工藝學(xué)該反應(yīng)時(shí)可逆的，溫度T>600℃，反應(yīng)速率較高，裂解法轉(zhuǎn)化率30%，單體收率90%4.2.1聚四氟乙烯的合成4.2氟塑料Fluoropla4.2氟塑料Fluoroplastics懸浮法：?jiǎn)误w以氣相進(jìn)入反應(yīng)釜，聚四氟乙烯不溶而析出、顆粒狀懸浮。1去離子水2過(guò)硫酸銨(NH4)2S2O83壓入CF2=CF21單體以氣相狀態(tài)逐步壓入反應(yīng)釜（單體壓入法）2釜內(nèi)壓力維持在0.5~0.7MPa3聚合溫度不超過(guò)50℃4用鹽酸（活化劑）調(diào)節(jié)pH值5聚四氟乙烯不溶而析出，以顆粒狀懸浮于水中，30~600μm6調(diào)節(jié)氣相單體壓入的速度和數(shù)量容易控制聚合速度，易于防止爆炸事故。高聚物合成工藝學(xué)4.2氟塑料Fluoroplastics懸浮法：?jiǎn)误w以氣相4.2氟塑料Fluoroplastics乳液法1去離子水2乳化劑：全氟辛酸鈉3引發(fā)劑：K2S2O8

+NaHSO3

+FeSO44壓入CF2=CF21單體以氣相狀態(tài)逐步壓入反應(yīng)釜2釜內(nèi)壓力維持在1.96MPa3聚合溫度不超過(guò)60℃4聚四氟乙烯以乳狀液形式存在于水中所得乳液可直接使用，也可經(jīng)破乳(凝聚)

得粉末狀樹(shù)脂（分散樹(shù)脂）5調(diào)節(jié)氣相單體壓入的速度和數(shù)量控制聚合速度，易于防止爆炸事故高聚物合成工藝學(xué)4.2氟塑料Fluoroplastics乳液法1去離子水4(3)聚四氟乙烯樹(shù)脂產(chǎn)品種類4.2氟塑料Fluoroplastics顆粒狀樹(shù)脂：粒徑30~600μm,表觀密度200~800g/L,

比表面積2~4m2/g。松散的白色粉末。分散樹(shù)脂：次級(jí)粒子粒徑300~700μm,表觀密度350~600g/L,

比表面積10~12m2/g。松散的白色粉末。分散乳液：固含量60%。濃縮劑：聚氧化乙烯辛烷基酚醚三種4.2.2聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)與特性

優(yōu)良的耐熱性C-C(360kJ/mol),C-F鍵(431~515kJ/mol)鍵能大，受熱時(shí)不易斷裂和分解。200℃加熱一個(gè)月，分解量<2%。工作溫度范圍：-250~200℃。高聚物合成工藝學(xué)(3)聚四氟乙烯樹(shù)脂產(chǎn)品種類4.2氟塑料Fluoropla4.2氟塑料Fluoroplastics極易結(jié)晶熔點(diǎn)高F原子半徑較小(0.066nm)，不及C-C鍵長(zhǎng)(0.154nm)的一半聚四氟乙烯分子鏈象聚乙烯一樣，簡(jiǎn)單而有規(guī)則，極易結(jié)晶結(jié)晶度93%~97%，熔點(diǎn)327℃。

熔體粘度極高分子量高達(dá)106g/mol加熱到327℃只形成凝膠狀態(tài)加熱到380℃呈現(xiàn)熔融狀態(tài)，但不能流動(dòng)非極性大分子優(yōu)良的電性能F原子的范德華半徑(0.14nm)，比氫原子稍大。大分子呈輕微的螺旋形結(jié)構(gòu)，F(xiàn)原子均勻的圍繞在C-C主鏈的周圍，整個(gè)大分子為非極性高聚物合成工藝學(xué)4.2氟塑料Fluoroplastics極易結(jié)晶F原子半徑4.2氟塑料Fluoroplastics極高的耐熔劑性和耐化學(xué)腐蝕性高熔點(diǎn)、高結(jié)晶度、氟原子構(gòu)成的外“殼”PTFE能耐各種強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑：王水、重鉻酸鉀等300℃以下沒(méi)有一種溶劑可以使它溶解和溶漲俗稱“塑料王”極低的摩擦系數(shù)及不粘性氟原子外“殼”層的屏蔽作用中等強(qiáng)度的機(jī)械性能由于極性相互抵消，分子間作用力減弱強(qiáng)度不大，不宜作結(jié)構(gòu)材料高聚物合成工藝學(xué)4.2氟塑料Fluoroplastics極高的耐熔劑性高熔4.2氟塑料Fluoroplastics4.2.3聚四氟乙烯的成型加工模塑成型懸浮法粉末狀樹(shù)脂先在模具中冷壓成型，壓力10~35MPa然后將所得毛坯在360~380℃下燒結(jié)定型冷壓燒結(jié)法擠出成型乳液法分散樹(shù)脂，先調(diào)成糊狀(石腦油等)預(yù)先制成筒狀毛坯，在擠出機(jī)中加熱擠壓成型再經(jīng)干燥、燒結(jié)定型高聚物合成工藝學(xué)4.2氟塑料Fluoroplastics4.2.3聚四氟乙4.2氟塑料Fluoroplastics涂覆成型乳液法聚四氟乙烯乳液，固含量60%采用噴涂、浸漬等方法涂于物質(zhì)表面再經(jīng)干燥、燒結(jié)定型4.2.4聚四氟乙烯的應(yīng)用電路板、密封墊圈、防腐涂層、消毒過(guò)濾器皿、自潤(rùn)滑軸承高聚物合成工藝學(xué)4.2.5聚四氟乙烯的改性填充改性：提高力學(xué)強(qiáng)度共聚改性：改善加工性能(見(jiàn)P335)

4.2氟塑料Fluoroplastics涂覆成型乳液法聚四4.3聚砜Polysulfone(PSF)4.3.1聚砜：主鏈上含有砜基及芳香環(huán)的一類高聚物的統(tǒng)稱R,R`皆為含有芳香環(huán)的基團(tuán)亞砜種類雙酚A型聚砜PSF聚芳砜(聚苯砜PAS)聚醚砜(聚苯醚砜，PES)高聚物合成工藝學(xué)4.3聚砜Polysulfone(PSF)4.3.1聚砜：4.3聚砜Polysulfone(PSF)雙酚A型聚砜PSF4.3.2單體和聚合反應(yīng)式雙酚A4,4‘-二氯二苯砜雙酚A型聚砜PSF高聚物合成工藝學(xué)4.3聚砜Polysulfone(PSF)雙酚A型聚砜PS4.3聚砜Polysulfone(PSF)聚芳砜高聚物合成工藝學(xué)聚醚砜聯(lián)苯4,4‘-二氯磺?；?二苯醚4.3聚砜Polysulfone(PSF)聚芳砜高聚物合成4.3聚砜Polysulfone(PSF)高聚物合成工藝學(xué)(1)

雙酚A型聚砜的合成逐步聚合：由成鹽和聚合兩個(gè)步驟構(gòu)成2二甲基亞砜3甲苯4NaOH水溶液54,4‘-二氯二苯砜1

雙酚AN2一、成鹽階段利用甲苯循環(huán)將水分帶出，成鹽反應(yīng)結(jié)束后，蒸出甲苯。二、在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入4,4‘-二氯二苯砜于130~160℃下進(jìn)行聚合。三、當(dāng)物料的粘度達(dá)到要求時(shí)停止反應(yīng)。加入氯甲烷封端。物料經(jīng)粉碎、熱水中煮沸、烘干、造粒。4.3聚砜Polysulfone(PSF)高聚物合成工藝學(xué)(4.3聚砜Polysulfone(PSF)高聚物合成工藝學(xué)(2)聚砜的結(jié)構(gòu)與性能苯環(huán)、磺?；鶊F(tuán)：賦予耐氧化性和熱穩(wěn)定性，一定的剛性醚基、異丙基：賦予耐水解穩(wěn)定性。同時(shí)使聚合物具有一定的柔性和易于熔融加工性脂肪族的異丙基：降低耐熱性和耐氧化性雙酚A型聚砜結(jié)構(gòu)4.3聚砜Polysulfone(PSF)高聚物合成工藝學(xué)(高聚物合成工藝學(xué)4.3聚砜Polysulfone(PSF)性能具有優(yōu)良的耐熱性、具有最高或較高的耐蠕變性聚芳砜：可在260℃下長(zhǎng)期使用優(yōu)異的電性能。聚砜在水中能夠保持良好的電性能在較寬的范圍內(nèi)能夠保持其機(jī)械強(qiáng)度加工性、耐候性、耐紫外線及耐有機(jī)溶劑性較差高聚物合成工藝學(xué)4.3聚砜Polysulfone(PSF)4.4聚苯硫醚Polyphenylenesulfide（PPS）

聚苯硫醚:分子主鏈中帶有苯硫基的熱塑性樹(shù)脂

4.4.1概述結(jié)構(gòu)通式性能結(jié)晶型（55%-75%）的高剛性白色粉末聚合物;耐熱性高（連續(xù)使用溫度達(dá)240℃）,優(yōu)于PTFE;具有難燃、耐化學(xué)藥品(氯代聯(lián)苯)、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)良特性;對(duì)玻璃、玻璃、及鋼鋁鎳有極好的粘結(jié)性有自熄性、高溫、高濕下仍保持良好的電性能純聚苯醚的脆性較大，很少單獨(dú)使用高聚物合成工藝學(xué)4.4聚苯硫醚Polyphenylenesulfide（4.4聚苯硫醚polyphenylenesulfide（PPS）

高聚物合成工藝學(xué)PPS的共混改性PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/PPO等合金已商品化PPS/PTFE合金改進(jìn)了PPS的脆性，潤(rùn)滑性和耐腐蝕性PPS/PA合金為高韌性合金應(yīng)用耐高溫，防腐蝕。料涂層可以在180℃下長(zhǎng)期使用；電性能。連接器，絕緣隔板，端子，開(kāi)關(guān)；泵、齒輪、葉片閥件，鐘表零部件，照相機(jī)部件4.4.2聚苯硫醚的制備4