Каталог товаров
Каталог продукции Весь каталог >>
Корзина пуста

Разновидности инженерных пластиков. Полифениленсульфид. Часть 3

Разновидности инженерных пластиков. Полифениленсульфид. Часть 3
Иконка

Еще одной необычной характеристикой полимеризации PPS является то, что совершенная стехиометрия 1: 1, по-видимому, не является необходимой для синтеза высокомолекулярного PPS. Примеры в патенте Кэмпбелла для высокомолекулярного PPS обычно показывают от 1 до 3 мол.% избытка п-дихлорбензола относительно источника серы. В классической поэтапной полимеризации этот вид стехиометрического дисбаланса сильно ограничивал бы молекулярную массу. Однако в процессе PPS Фэхей и Эш показали, что механизм SNAr является доминирующим механизмом полимеризации PPS. Хорошо известно, что скорость реакций, происходящих по механизму SNAr, зависит от изменений заместителей ароматического кольца. Фэхей и Эш показали, что скорость вытеснения хлоридов из растущих концевых хлорфенильных групп PPS значительно выше, чем соответствующая вытеснение из п-дихлорбензола. Влияние процесса на наличие большей реакционной способности полимерных концевых групп по сравнению с мономером обеспечивает основу для нечувствительности полимеризации PPS к стехиометрии мономера.

После извлечения из реакционной смеси полимеризации PPS может быть дополнительно обработан способами, которые модифицируют пригодность полимера для конкретных применений. Эти обработки включают окислительную термообработку (обычно называемую отверждением), способы модификации распределения молекулярной массы PPS (обычно сужение распределения молекулярной массы путем фракционирования) и проведение катионообменных реакций на PPS для изменения присутствующих ионообменных частиц в полимере. Первым коммерчески доступным PPS был полимер Эдмондса и Хилла, который обладал лишь небольшой молекулярной массой. К счастью, полимер обладал присущей ему чертой, которая позволяла ему превращаться в более прочный, более полезный материал просто путем проведения окислительной термической обработки. Это свойство PPS подвергаться изменениям во время термической обработки было отмечено уже на ранних стадиях разработки PPS. До того, как PPS стал коммерческим материалом, Смит и Хандловиц признали, что такие термические обработки могут благоприятно изменять свойства PPS, сохраняя при этом термопластическую природу. Такие окислительные термические обработки были названы отверждением PPS.

Картинка

Это, конечно, не следует путать с отверждением термореактивных полимеров, которые не обладают способностью к переработке. Отвержденный PPS можно многократно обрабатывать в расплаве с минимальными изменениями свойств или технологичности Отверждение является целенаправленной технологической стадией, на которой полимер нагревают, как правило, под воздействием воздуха, в течение продолжительного времени. Отверждение вызывает несколько изменений в полимере: увеличивается вязкость расплава, увеличивается ударная вязкость, уменьшается кинетика и степень кристалличности, а цвет постепенно темнеет (от белого до желтовато-коричневого, коричневого или черного в зависимости от степени отверждения). Отверждение можно проводить либо в начале (то есть в расплаве), или ближе к концу реакции при температуре плавления кристаллического PPS. Отверждение выше температуры плавления кристаллического обычно выполняется для производства таких изделий, как покрытия.

Картинка
Иконка

Далее заметим, что отверждение расплава коммерчески не используется для получения отвержденного сырья для армированных соединений, твердофазное отверждение, однако, является удобным процессом для отверждения больших партий PPS, как правило, в диапазоне от +170 до 280 °C. За степенью отверждения можно легко следить, измеряя изменения скорости течения расплава полимера. Скорость твердотельного отверждения является функцией температуры. Быстрое снижение скорости потока наблюдается, когда PPS отверждается при более высоких температурах. Отверждение PPS является экзотермическим процессом, требующим осторожности для поддержания контроля температуры. Если контроль температуры отсутствует, могут возникать локальные горячие точки, что приводит к изолированному плавлению полимера и возникновению проблем. Типичные значения текучести расплава для PPS, подходящие для различных применений, широко известны. Реакции, которые происходят при отверждении PPS, остаются не полностью охарактеризованными, в значительной степени из-за сложности анализа полимера, который не растворяется ни в одном растворителе при температуре ниже +200 °C.

Общепризнанно, что отверждение PPS приводит к сложной смеси реакций, которые вызывают потерю низкомолекулярных фрагментов, которые могут испаряться во время процесса. Возникает термически индуцированный гомолиз углерод-серных связей, приводящий к образованию арильных и тиильных радикалов, которые могут реагировать с образованием бифенильных разветвленных структур, а также арилтио-метатезис, то есть реакции обмена сульфидов, которые могут сдвигать молекулярно-массовое распределение. Также наблюдается поглощение кислорода и получение окисленных серных остатков. Одно из преимуществ, обеспечиваемых отверждением PPS, состоит в том, что один неотвержденный полимер может давать целое семейство отвержденных полимеров, имеющих различные степени отверждения. Различные отвержденные полимеры PPS могут быть оптимизированы для конкретных применений. Фракционирование включает упорядоченное разделение молекул полимера на основе молекулярной массы, что приводит к образованию фракций, которые имеют различную молекулярную массу. Фракционирование, которое удаляет определенную часть распределения молекулярной массы исходного полимера, приводит к получению полимера-«потомка», который имеет суженное распределение молекулярной массы.

Картинка

Изменение молекулярно-массового распределения может влиять на свойства полимера, тем самым обеспечивая способ для настройки свойств полимера для конкретного применения. Технология извлечения полимера, используемая для выделения полимера из его реакционной смеси, может влиять на то, происходит ли фракционирование. По меньшей мере два основных класса технологии извлечения полимера были раскрыты в специальной литературе от авторов патентов, которая описывает коммерческие процессы производства. Первый коммерческий процесс извлечения PPS представляет собой процесс мгновенного испарения, имеющий в качестве ключевой стадии адиабатическое удаление большой части растворителя. Полученная реакционная смесь содержит по существу те компоненты, которые не имеют или имеют очень низкую летучесть. Таким образом, благодаря их высокой температуре кипения, олигомерные виды PPS остаются по существу в продукте. Таким образом, восстановление происходит по существу по нефракционирующему типу. Быстрое восстановление остается жизнеспособной техникой восстановления не только для PPS Эдмондса и Хилла с низкой молекулярной массой, но также для PPS Кэмпбелла с более высокой молекулярной массой.

Картинка
Иконка
Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.
Автор

Автор: Игорь Ливен

Дата: 3 Июн 2020 00:00

Комментариев нет

  Читайте также Физические и химические свойства полипропилена. Другие свойства. Часть 1 Пластик против меди в системах водоснабжения. Часть 2 Мембранные клапаны Georg Fischer: мембраны FPM. Часть 2 Влияние цветности очищаемой воды на определение оптимальной дозы коагулянта Разновидности пластиковых труб и их применение. Критерии выбора материалов для труб. Основные требования к свойствам Вернуться назад
Пройти опрос о качестве сайта