Разновидности инженерных пластиков. Полиарилэфирсульфоны (PAES). Часть 1

Этот полимер, известный как полисульфон (PSF), имеет температуру стеклования около +185 °C. Это самый старый и наиболее широко используемый член семейства сульфоновых полимеров. Полисульфон и все имеющиеся в продаже сульфоновые полимеры являются полностью аморфными и прозрачными в своем естественном состоянии. Они имеют высокие температуры стеклования Tg в диапазоне от +185 до +265 °C. Высокая термостойкость, обусловленная высокими Tg, наряду с высокой термоокислительной стойкостью, обусловленной структурой ароматического основания, позволяет использовать эти полимеры в сложных высокопроизводительных применениях, где высокие температуры встречаются в течение длительного времени. В дополнение к высокотемпературным свойствам, сульфоновые полимеры могут похвастаться выдающейся гидролитической стабильностью, что является еще одной из их основных характеристик.

В начале 1980-х годов компания Imperial Chemical Industries в Великобритании представила второй из коммерчески важных сульфоновых полимеров, полиэфирсульфон (PES). Этот полимер имеет такую структуру повторяющихся звеньев, которая иногда также изображается в форме, отражающей химический синтез полимера в результате поликонденсации 4,4′-дихлордифенилсульфонона и 4,4′-дигидроксидифенилсульфонона. Этот полимер увеличивает температурную способность сульфоновых полимеров, предлагая температуру стеклования +220 °С. В 1990 году Amoco Performance Products представила еще более эффективный сульфоновый полимер, полученный в результате конденсационной полимеризации 4,4'-дихлордифенилсульфона с 4,4'-дигидроксидифенилом (также известным как бифенол). Этот полимер, который стал известен как полифенилсульфон (PPSF) и который был коммерчески введен под торговым названием Radel R, также имеет структуру повторяющихся звеньев. По существу, он имел ту же температуру +220 °C, что и у PES, но значительно превосходил эксплуатационные характеристики относительно PSF и PES с точки зрения механической прочности, химической стойкости и устойчивости к воспламеняемости.

• Высокая прочность и жесткость даже при повышенных температурах
• Высокие температуры отклонения тепла и температуры длительного использования
• Выдающаяся гидролитическая стабильность
• Отличная стойкость к кислотам и основаниям
• Хорошая устойчивость к воспламеняемости
• Хорошие диэлектрические свойства в широком диапазоне температур
• Хорошая химическая стойкость (по сравнению с другими аморфными пластиками)
• Прозрачность, низкий цвет и хорошая способность к окрашиванию
• Легкость приготовления расплава
• Способность удерживать точные допуски по размерам при литье под давлением
• Безопасность при контакте с пищевыми продуктами и питьевой водой

В то время как существует много термопластов, которые в некотором роде обладают способностью работать при высоких температурах, очень немногие высокопроизводительные смолы на рынке предлагают перечисленные выше свойства в комплексе. В дополнение к приведенному выше списку характеристик, PPSF предлагает отличные механические характеристики, которые включают высокую ударопрочность с надрезом по сравнению с поликарбонатом. Сегодня существует четыре коммерческих производителя сульфоновых полимеров: BASF, Gharda Chemicals, Sumitomo Chemicals и Solvay Advanced Polymers. Типы смолы, предлагаемые каждым из этих поставщиков, несколько различаются по добавкам, поскольку предназначены для разных применений. В следующих частях рассмотрим процессы синтеза сульфоновых полимеров в целом и обсудим свойства этих полимеров, а затем представим основные области коммерческого применения сульфоновых полимеров.