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PPS（聚苯硫醚）具有苯环和硫原子交替排列的分子链结构。它具有极其优良的耐热性、阻燃性、力学性能、尺寸稳定性、耐化学药品性，熔点约为280℃，可连续使用的温度范围是200 ～ 240℃ ；其中200℃以下没有可以溶解它的有机溶剂以及具有可以和氟树脂媲美的化学稳定性等是其最大的特点。 我们知道，PPS可分为交联型、半交联型和直链型三类；直链型PPS（本公司商标为「DURAFIDE®」）与交联型PPS相比，在韧性和熔合强度方面性能更加优秀，但是直链型PPS具有毛边较重的不足，不过这一点现在可以通过共混技术得到改进。 由于直链型PPS的韧性比其他类型的PPS高很多，因此其应用可以拓展至以前交联型PPS无法应用的薄膜、纤维领域，如PPS纤维被加工成复丝、单丝和无纺布等，应用于各种过滤器及传送带等领域。 此外，PPS对有机填料和无机填料都稳定，与它们的相容性好，可以在PPS中添加各种比较大量的填料，因此基于无机填料添加的具有新功能的品级也在积极地发展之中。 |
| 1. 有关高韧性品级 |
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PPS具有优良的尺寸稳定性、刚性、耐热性、耐化学药品性，被用作汽车中各种传感器、供电器外壳、开关等的材料，同时也作为金属端子及金属电极嵌入件中的树脂材料被广泛使用。这种金属嵌件成型件会在各种各样的环境温度下进行使用，因此嵌入金属与树脂的热膨胀系数差所致的内部应力产生破坏的危险性加大；由于这个原因，耐热冲击性成为这些金属嵌件成型件长期稳定性的标尺，所以要求对这些金属嵌件成型件进行耐热冲击（冷热循环）性测试。 一般来说，直链型PPS具有高的韧性也就具有更加优良的耐热冲击性，所以更多地用于金属嵌件成型部件。图1是 日本宝理 1130A1（30% 玻璃纤维）的耐热冲击性能（-40℃⇔140℃）与交联型PPS及PBT的比较，可以看出日本宝理1130A1具有更加优良的耐热冲击性。 此外，在有更高的抗冲击和耐热冲击性能要求的情况下，使用的是韧性改良剂改良过的高韧性材料。代表性的品级就是日本宝理1130T6（30% 玻璃纤维）；至于日本宝理6150T6（高填充）的耐热冲击性质，在更加苛刻的实验条件下（-40℃⇔180℃）测得的结果如图2所示。借助韧性改良技术的效果，日本宝理1130T6和日本宝理6150T6与日本宝理1130A1相比具有更加优良的耐热冲击性能。 |
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| 图1 PPS与PBT的耐热冲击性质的比较 |
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| 图2 日本宝理® PPS的耐热冲击性质比较 |
| 2. 高韧性品级遇到的课题 |
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如上所述，高韧性品级PPS是具有优良耐热冲击性能的材料；不过由于韧性改良剂的耐热性一般都比PPS的要低，在PPS 的成型加工温度（320℃附近）会释放出源于韧性改良剂的气体，高韧性品级PPS也曾因此被指出会产生模垢。所以，与成型标准品级时相比，出现了维护模具频度变高的问题。 |
| 3. 面向低放气的努力 |
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通过韧性改良剂的高耐热化及共混技术的改进来开发减少放气和模垢的技术，获得了在保持优良的耐热冲击性能的同时减少放气和模垢的材料。建立可以全面面向高韧性品级展开的独特的技术，这种技术有望在广泛的应用领域和各种各样的产品上得到使用。 |
| 4. 高韧性材料性能 |
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应用新技术开发的高弹性、低放气品级日本宝理6150T62（高填充），它的热失重测试(图3)，模垢试验(图4，图5)结果如图所示。可以看出新的日本宝理6150T62由于具有优良的热稳定性，抑制了气体的产生，因而使模垢也得到了抑制。 此外，耐热冲击性如图6所示,它维持着与传统材料日本宝理6150T6同等的性能。 |
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| 图3 热重量测量（340℃、空气中） | 图4 表征模垢的模具示意图 |
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| 图5 模垢表征结果 |
| （公司通过测试1000次注射后气孔结合部（图4）的重量来表征） |
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| 图6 日本宝理® PPS的耐热冲击性质比较 |
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再就是，本技术（低放气化）可以根据所要求的性质加以应用。日本宝理6150T72与日本宝理6150T62 相比是更加重视高流动性的材料，适用于对薄壁流动性有要求的嵌件成型品的成型。而且，日本宝理F462A（30%玻璃纤维）比日本宝理6150T72具有更高的流动性，在整个日本宝理 PPS 品级群中显示出了最高的流动性；PPS是有望实现之前其他材料不能实现的新用途的材料（表1）。 |
| 品级名 | 1130T6 |
F462A （新开发材料） |
6150T6 | 6150T62 | 6150T72 | 6165A61 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 项目 | 单位 |
试验方法 （ISO） |
GF30％ 高韧性 |
GF/M50％ 高韧性 |
GF/M65％ 标准型 |
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| 密度 | g/cm3 | 1183 | 1.52 | 1.52 | 1.71 | 1.71 | 1.73 | 1.98 |
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熔融粘度 （310℃、1,000/sec） |
Pa•s | 11443 | 400 | 100 | 240 | 240 | 180 | 320 |
| 拉伸强度 | MPa | 527 | 155 | 145 | 155 | 150 | 140 | 145 |
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溶融粘度 （310℃、1,000/sec） |
％ | 2.3 | 1.7 | 1.7 | 1.8 | 1.7 | 1.1 | |
| 弯曲强度 | MPa | 178 | 220 | 210 | 205 | 210 | 200 | 215 |
| 弯曲模量 | 8800 | 9500 | 11,200 | 12,000 | 10,500 | 18,300 | ||
| 简支粱冲击强度 | KJ/m2 | 179/1eA | 12 | 10 | 8 | 9 | 9 | 4.5 |
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热变形温度 （1.8MPa） |
℃ | 75-1 | 255 | 265 | 265 | 265 | 265 | 270 |
| 流动长 | mm |
厚度： 2mm 注射压力： 100MPa |
300 | 780 | 350 | 350 | 450 | 230 |
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综上，日本宝理 PPS 的新型高韧性品级群是具有优良的耐冲击及耐热冲击性能以及低放气性的材料。通过使用这些新型材料不仅有望降低现行量产过程中的模具的维护频度，而且还有望开拓以前被认为非常困难的新领域应用。 |
| 5. 后语 |
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PPS固有的优良性质得到了市场的认可，作为第6种工程塑料它有望在今后稳步地扩大其需求范围。特别是在汽车领域，随着混合动力车的开发，电装部件领域潜在的需求急剧增大，不过要满足该类重要零部件的要求，耐热冲击性等长期信赖性被认为是关键。 本文介绍的PPS高韧性、低放气材料大幅度减少了以前一直没有较好的办法减少的模垢，可望在包括汽车领域在内的广泛的应用领域里得到使用。而且在本材料开发的过程中培养起来的技术在今后的新材料开发实践中也将得到广泛的应用。 |
