摘要:沉淀聚合一般使用卤化亚铜和二甲胺的络合物作催化剂,在聚合反应开始之前,先把溶剂(苯或甲苯)和沉淀剂(异丙醇或乙醇)加入到聚合釜中,反应过程中不断有聚合物沉淀出来。
PPO,中文名称叫聚苯醚,英文名:Polyphenylene Oxide。是世界五大通用工程塑料之一。它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点。另外,聚苯醚还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一,几乎不受温度、湿度的影响,可用于低、中、高频电场领域。
合成
1.反应式
2,6一二甲酚在催化剂的作用下,通过氧化偶联反应只得到PPO树脂,反应式如下:
2.聚合反应
PPO的聚合方法可分为沉淀聚合和溶液聚合两种。
(1)沉淀聚合
沉淀聚合一般使用卤化亚铜和二甲胺的络合物作催化剂,在聚合反应开始之前,先把溶剂(苯或甲苯)和沉淀剂(异丙醇或乙醇)加入到聚合釜中,反应过程中不断有聚合物沉淀出来。
(2)溶液聚合
溶液聚合一般是以卤化亚铜与二正丁胺的络合物为催化剂,在甲苯溶液中进行聚合反应。反应过程中整个体系呈均相状态。反应结束时,用醋酸终止反应并除去催化剂,然后加入甲醇或乙醇使聚合物沉析出来。
聚合反应的两种方法各有自己的优缺点:沉淀法的优点是对单体的纯度要求较低(大于95%),操作工序要少一些。缺点是收率低,由于生产过程是边聚合边沉淀,部分催化剂会被包在聚合物内,后处理时洗涤较为困难,溶液法的优点是收率高(一般可高达95%以上),催化剂的去除较为彻底,产物中杂质含量小,制品色泽和性能优良。缺点是对单体的纯度要求高(大于99%),与沉淀法相比,其操作工序要多一些。
特性
纯的PPO原料主要缺点是熔融流动性差,加工成型困难、价格高的缺点,耐光性差,有应力开裂倾向;长时间在阳光下使用会变色。因此市场出售的产品均为其改良的产品,具有优良的综合性能。
(1)改性PPO大多为白色颗粒。综合性能良好,可在120℃蒸汽中使用,电绝缘性好,吸水小,改性聚苯醚可消除应力开裂。
(2)改性PPO阻燃性良好,具有自熄性,与PS混合改性后的产物具有中等可燃性。质轻,无毒可用于食品和药物行业。耐光性差,长时间在阳光下使用会变色。
(3)改性PPO塑料无毒、透明、相对密度小,具有优良的机械强度、耐应力松弛、耐蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性。
(4)它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点。改性聚苯醚还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。
(5)PPO塑胶的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一,几乎不受温度、湿度的影响,可用于低、中、高频电场领域。
(6)MPPO为PPO与ABS、HDPE、PPS、PA、HIPS、SBS、SEBS、玻璃纤维等进行共混改性处理。市面上的材料大多数为此种材料。
用途
(1)改性PPO在电子电器工业上广泛用于制造连接器、线圈绕线轴、机械部件护罩、开关继电器、大型电子显示器、可变电容器、蓄电池配件、话筒等零部件,其优良的阻燃性PPO只需要添加少量的耐高温磷氮类阻燃剂即可轻松过成品线VW-1。
(2)吹塑成型可用做汽车大型部件如阻流板、保险杠、低发泡成型适宜制作高刚性、尺寸稳定性、优良吸音性、内部结构复杂的大型制品,如各种机器外壳、底座、内部支架、设计自由度大,制品轻量化。
(3)可涂性和电气性能,用于做汽车仪表板、散热器格子、扬声器格栅、控制台、保险盒、继电器箱、连接器、轮罩等。
(4)家用电器上用于电视机、摄影机录像带、录音机、空调机、加温器、电饭煲等零部件等。
(5)可作复印机、计算机系统,打印机、传真机等外装件和组件等。
市场
PPO合金种类多,如早期的产品PPO/ABS合金,目的为改进PPO的冲击强度和耐应力开裂性,并改进材料的电镀性。PPO/SB(SB为苯乙烯系弹性体)有较高的冲击强度,SB与PPO有较好的相容性。由于SB中有不饱和键,高温下性能劣化,冲击强度大幅下降,故后来已开发出SEBS与PPO的合金。
为适应新的半导体表面安装技术(SMT)的要求,国外开发出PPS/PPO合金,热变形温度高,耐SMT的焊接高温,并改进了PPS的低焊接性、流变性,抑制成型制品的翘曲,降低了PPS的密度,具有比PPO更好的高温刚性,拟用于作为替代金属的耐热材料,正在开发的应用领域有汽车轮毂、磁盘驱动器装置的底盘等,加入片状填料或同时加片状填料和玻纤能提高PPS/PPO合金制品尺寸精度。
PPO与热固性树脂合金具有优良的电性能,主要用于覆铜版行业,目前研究较多的是PPO/EP共混体系(EP为环氧树脂)。
总之,改性PPO合金具有良好的综合物性,性能范围宽,并且密度小,可无卤阻燃,易回收,是环境友好材料,发展方向为继续开发在电子电器、汽车和办公自动化设备三大领域为中心的应用目标的改性产品。预计未来世界MPPO仍将保持健康增长,而PPO/PA、PPO/PP、PPO/PPS等合金增长势头更为强劲。我国已步入世界汽车生产和消费大国行列,加快了包括MPPO在内的工程塑料替代传统材料的步伐,许多家用电器产量已居世界首位,在机械、建材、军工等领域也有较大的扩张空间,预计未来MPPO消费增长速度会高于工程塑料平均增幅,市场前景看好。
来源:塑库网