一、聚醚砜材料概述

一些通用工程塑料已不能滿足要求，于20世紀(jì)60年代后期發(fā)展了一系列綜合性能優(yōu)異的結(jié)構(gòu)型、耐熱型熱塑性工程塑料，聚芳砜類高聚物就是其中一種。隨著高新技術(shù)的發(fā)展，人們對材料的要求越來越高。

聚醚砜(Poly Ether Sulfone)是英國帝國化學(xué)公司（ICI）1972年開發(fā)成功的熱塑型特種工程塑料。它的分子結(jié)構(gòu)中既不含熱穩(wěn)定性較差的脂肪烴鏈節(jié)，又不含剛性大的聯(lián)苯鏈節(jié)，而主要由砜基、醚基和次苯基組成。砜基賦予耐熱性；醚基使聚合物鏈節(jié)在熔融狀態(tài)時具有良好的流動性，易于成型加工；在對苯撐結(jié)構(gòu)上交替連結(jié)砜基和醚基能得到非結(jié)晶性的聚合物。聚醚砜被人們譽為是第一個綜合了高熱變形溫度、高沖擊強度和優(yōu)良成型性的工程塑料。

二、聚醚砜類高聚物的性能特點

的耐熱等級高。熱變形溫度為200~220℃，玻璃化溫度高達(dá)225℃，UL溫度指數(shù)為180℃。

b.力學(xué)性能好，尺寸穩(wěn)定。PES為結(jié)晶性樹脂，具有在較寬的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的力學(xué)性能特點，其模量在-10~200℃幾乎不變，特別在100℃以上，它比任何一種熱塑型樹脂都好。聚醚砜的耐蠕變性突出，在180℃以下溫度范圍內(nèi)，其抗蠕變性是熱塑型樹脂中最優(yōu)異的一種。特別是其玻璃纖維增強樹脂有時比熱固型樹脂還好。它尺寸穩(wěn)定性好、線膨脹系數(shù)小、溫度依賴性小、耐沖擊，具有與聚碳酸醋相同的耐沖擊性。

c.耐化學(xué)藥品，即耐汽油、機油、潤滑油等油類，耐氟利昂等清洗劑。它的耐溶劑干裂性是非晶樹脂中最好的，除丙酮、氯仿等極性溶劑外，能耐大部分溶劑。

d.耐熱水、耐水解性?？赡?/SPAN>150-160℃熱水或蒸氣，在高溫下仍具有較好的耐酸、堿性能。

e.阻燃性。無需添加任何阻燃劑就有優(yōu)異的難燃性，自熄性可達(dá)V-0級（UL94 ,  0.46mm）。此外，其燃燒時發(fā)煙量非常低，僅次于聚醚醚酮而居第二位（采用美國NBS規(guī)定方法）。

f.易于加工成型。不僅可以擠出成型、注射、模壓、吹塑、吸塑和制成發(fā)泡體，還可以進(jìn)行鍍膜、超聲波融接、機械加工、溶劑涂敷等二次加工。

g.電性能優(yōu)異。在20℃,60~106Hz時PES的介電常數(shù)均保持在3.5左右；在60Hz,20~150℃時，介電損耗保持在0.001左右。

三、聚醚砜類聚合物的應(yīng)用領(lǐng)域

聚醚砜的這些特點決定了它擁有多種性能。適用于制造高強度、低蠕變性、高尺寸穩(wěn)定性、能在較高溫度下使用的制品，廣泛應(yīng)用于電子電器、機械設(shè)備、交通運輸領(lǐng)域。

a.電子電器領(lǐng)域。因為它具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、耐熱、阻燃、可耐焊錫、耐各種清洗劑、可鑲嵌金屬件、與環(huán)氧樹脂粘結(jié)性好等，故可作H級絕緣材料用。主要制品有線圈骨架、電位計的外部底座、吹風(fēng)器零件、印刷電路板、按鈕式開關(guān)、可控硅的絕緣體、電動工具的絕緣體、打印機、送風(fēng)機、繼電器的線圈骨架,DIP開關(guān)及各類插接件。

b.機械領(lǐng)域。利用其高溫抗蠕變性（150℃）、尺寸穩(wěn)定性、耐油性、韌性好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在一般樹脂不能滿足使用要求的地方。主要制品有：各類機器的杠桿、柄、支架等；X-射線裝置的觀察玻璃、鏈鋸、發(fā)動機和汽化調(diào)節(jié)器等絕緣體；活塞環(huán)、耐熱滾輪、齒輪、照相機零件、復(fù)印機零部件、工業(yè)用吹風(fēng)機罩、汽車空調(diào)的零部件、電弧焊槍的手柄、齒輪。利用其在160℃的熱水或蒸氣條件下還能保持優(yōu)異的抗蠕變、剛性和尺寸穩(wěn)定性，應(yīng)用于熱水、蒸氣用閥門、防腐蝕電極的絕緣體、溫度傳感器的組件、泵的泵體和葉輪、散熱器閥門、超濾裝置用零部件。

g.交通運輸。主要在汽車、飛機等運輸行業(yè)利用其在-100~180℃溫度范圍內(nèi)的剛性和尺寸穩(wěn)定性，高溫抗蠕變性，耐汽油、柴油、各類機油等特性。主要制品有：各種軸承保持架、制動軸的軸瓦、點火器的噪聲消除器、發(fā)動機齒輪、汽化調(diào)節(jié)器的線圈骨架、霧燈反光鏡、止推環(huán)以及飛機熱空氣導(dǎo)管和窗框等。使用工程塑料制造軸承保持架與用金屬材料制造相比，具有質(zhì)量輕、噪聲小的優(yōu)點，采用PES使用溫度可達(dá)180℃，產(chǎn)品的精度高、耐油性好，還具有耐磨及容易裝配等優(yōu)點。

d.其他領(lǐng)域。

照明方面。電影機的反射鏡、聚光燈的反射鏡、頻閃觀測器的反射鏡、手術(shù)照明用的反射鏡、霧燈的反射鏡、指示燈罩。

涂層方面。由于它有與鐵、鉛等金屬的附著力好，涂層表面硬度高等優(yōu)點，因此可作為化工防腐、不粘涂具等的涂料用。

制成品方面。它既可以用擠出法制成不同厚度的薄膜作H級絕緣用，又可擠成片材、棒材、管材，也可用溶液法制成超濾膜或反滲透膜等。

四、聚醚砜類高聚物的合成

聚醚礬可由4-氯-4羥基二苯砜鈉鹽的自縮聚、4-二苯醚磺酰氯的自縮聚、雙酚S和二氯二砜的共縮聚以及二磺酞氯和聯(lián)苯醚共縮聚等方法制備。

ICI公司的PES年產(chǎn)量為千噸以上，商品名稱為Victrex，主要品級有通用品級4100G,4800G，玻璃纖維增強品級4101GL30等。此外，德國的巴斯夫(BASF）公司、美國的聯(lián)合碳化物公司（UCC）以及日本的住友化學(xué)工業(yè)公司也有PES類產(chǎn)品。

五、聚醚砜類高聚物在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用

a.利用聚醚砜的耐磨、耐負(fù)載、耐化學(xué)性制成的止推環(huán)。

b.用于空調(diào)壓縮系統(tǒng)的密封條。

c.利用聚醚砜耐化學(xué)性、可塑性、可替換金屬性生產(chǎn)的濾網(wǎng)，見圖3。

d.利用聚醚砜的耐化學(xué)性、耐磨性、耐熱性、不產(chǎn)生碎屑的特點制成的傳動密封環(huán)。

c.利用聚醚砜的耐化學(xué)性、抗變形性、熱穩(wěn)定性及可塑性生產(chǎn)的發(fā)動機控制器，見圖5。

f.在ABS制動系統(tǒng)中使用的零件，見圖6。

g．齒輪傳動裝置，見圖7。

六、結(jié)束語

由于聚醚砜是具有多種優(yōu)異性能的特種高分子材料，因此可在汽車領(lǐng)域中更大范圍地代替金屬制成零件。但是較高的價格是限制它使用的一個重要因素。另外，由于聚醚砜制成的零件一般使用的發(fā)動機、底盤等技術(shù)含量較高的部位，國內(nèi)零部件企業(yè)目前很少使用聚醚砜這種材料。但是，隨著汽車輕量化的發(fā)展和聚醚砜等工程塑料生產(chǎn)成本的降低，它們在汽車行業(yè)的應(yīng)用前景會越來越大。

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