聚芳硫醚材料

本书为“高性能高分子材料丛书”之一。聚芳硫醚（PAS），包括已经大规模产业化并得到广泛应用的聚苯硫醚（PPS）树脂，其特征是分子主链由硫醚与芳基结构构成，这是一个具有独特结构与性能的聚合物系列品种，在具有普遍的耐高温、耐腐蚀以及高强度等力学性能的基础上，也因结构的改变而具有了一些特殊的性能与潜在的应用领域，在高性能高分子序列中属于质优价廉的品种。本书将在系统介绍聚芳硫醚命名及分类、发展与研究历史、国内外研究与产业现状的基础上，着重阐述几种重要的聚芳硫醚树脂，特别是聚苯硫醚树脂的性能，生产、制备工艺、加工技术及其应用方法与领域，并对国内外在聚芳硫醚研究领域的进展及其成果进行深入的阐述，对其未来的发展方向与前景进行展望。本书适合从事高分子材料研究的科研工作者、高校相关专业师生阅读与参考，并可作为高性能高分子材料合成、加工与应用领域从业人员的参考书。

杨杰，四川大学教授、博士生导师，四川省有突出贡献的优秀专家，高分子材料工程国家重点实验室固定人员，优选特种材料及制备加工新技术教育部重点实验室（B类）固定人员，《中国塑料》编委、中国塑料加工工业协会专家委员会专家、特种尼龙工程塑料产业技术创新战略联盟理事暨专家委员会委员、优选材料成型与工程协会（SAMPE）中国大陆总会常务理事兼热塑性复合材料专业委员会主任。

第1章 聚芳硫醚概论及其研发历史与现状 1
1.1 聚芳硫醚的命名及分类 2
1.1.1 命名 2
1.1.2 归属与分类 3
1.2 聚芳硫醚的研发历史 5
1.2.1 PPS研发历史 5
1.2.2 其他聚芳硫醚品种研发历史 10
1.3 国内外聚苯硫醚生产现状及应用市场 11
1.3.1 国外生产现状及应用市场 11
1.3.2 国内生产现状及应用市场 14
1.4 聚芳硫醚的研发及未来的发展趋势 17
1.4.1 PPS专利申请及研发现状 17
1.4.2 PAS未来发展方向 30
参考文献 33
第2章 聚苯硫醚树脂的结构、性能与制备 35
2.1 聚苯硫醚树脂的结构与基本性能 35
2.1.1 PPS的力学性能 35
2.1.2 PPS的耐热性能 35
2.1.3 PPS的耐化学腐蚀性 36
2.1.4 PPS的电性能 36
2.1.5 PPS的阻燃性能 36
2.1.6 PPS的尺寸稳定性 36
2.1.7 PPS的加工性能 36
2.1.8 PPS的其他性能 37
2.2 聚苯硫醚树脂在特别环境下的老化行为 37
2.2.1 PPS在火箭燃料——偏二甲肼/四氧化二氮中的老化行为 37
2.2.2 PPS的辐射老化研究 39
2.3 聚苯硫醚树脂的结晶及其对性能的影响 45
2.3.1 PPS晶体结构概述 45
2.3.2 PPS结晶度测试方法 46
2.3.3 影响PPS结晶行为的因素 48
2.4 聚苯硫醚树脂的合成 63
2.4.1 概况 63
2.4.2 PPS树脂的合成方法 65
2.4.3 聚苯硫醚的几种工业化聚合工艺 73
2.5 聚苯硫醚主要生产厂家与产品牌号 77
2.5.1 国内主要厂家 77
2.5.2 国外主要厂家 80
参考文献 82
第3章 聚芳硫醚砜树脂——聚苯硫醚树脂的分子结构设计与改性品种 88
3.1 聚芳硫醚砜树脂的合成、结构与性能 88
3.1.1 PASS的合成方法研究现状 89
3.1.2 PASS的性能 92
3.2 聚芳硫醚砜树脂的改性研究 98
3.2.1 PASS的化学改性 98
3.2.2 PASS合金及其应用 109
3.3 PASS分离膜的制备、性能及其应用 112
3.3.1 PASS分离膜概述 112
3.3.2 PASS平板分离膜 113
3.3.3 PASS中空纤维分离膜 121
3.4 PASS纳米纤维的制备、性能及其应用 125
3.4.1 PASS纳米纤维的性质 125
3.4.2 PASS纳米纤维的制备 126
3.4.3 静电纺丝PASS纳米纤维的应用 131
参考文献 133
第4章 其他新型聚芳硫醚树脂——聚苯硫醚树脂的分子结构设计与改性品种 137
4.1 聚芳硫醚酮树脂 137
4.1.1 聚芳硫醚酮树脂合成 137
4.1.2 PASK树脂的结构与性能 143
4.2 聚芳硫醚腈树脂 148
4.3 聚芳硫醚酰胺树脂 150
4.4 含芳杂环聚芳硫醚树脂 153
4.4.1 含芳杂环聚芳硫醚酰胺 153
4.4.2 含硫醚聚酰亚胺 155
4.5 含硫醚聚芳酯 156
4.6 新型含硫醚聚合物 158
4.7 聚芳硫醚树脂的共聚改性 163
4.7.1 聚苯硫醚/聚芳硫醚酮共聚 163
4.7.2 聚苯硫醚/稠环化合物(PPS/C)共聚 164
4.7.3 含侧基的聚苯硫醚共聚物 166
4.7.4 聚苯硫醚/聚醚砜、聚砜共聚 172
参考文献 173
第5章 聚苯硫醚树脂及复合改性料的加工与成型方法 177
5.1 聚苯硫醚的加工特性 177
5.1.1 结晶性 177
5.1.2 成型收缩 178
5.1.3 流动性 178
5.1.4 热稳定性 179
5.1.5 吸水性 180
5.2 注塑成型 180
5.2.1 黑点及变色 180
5.2.2 表面不光滑、浮纤 181
5.2.3 制件的翘曲与开裂 181
5.3 聚苯硫醚涂覆 181
5.3.1 PPS冷喷涂技术 182
5.3.2 PPS复合涂层技术 182
5.4 聚苯硫醚纤维 183
5.4.1 PPS纤维的性能 183
5.4.2 PPS纤维的生产 185
5.4.3 PPS纤维织物 187
5.4.4 PPS纤维生产厂商 189
5.4.5 PPS纤维的主要用途 189
5.5 聚苯硫醚薄膜 190
5.5.1 PPS薄膜的性能 190
5.5.2 PPS薄膜的应用 195
5.5.3 PPS薄膜的研究现状 195
5.5.4 PPS薄膜展望 197
参考文献 197
第6章 高性能聚芳硫醚树脂基纤维增强复合材料 199
6.1 引言 199
6.2 连续纤维增强PPS复合材料 199
6.2.1 连续纤维增强PPS复合材料的浸渍方法 200
6.2.2 连续纤维增强PPS复合材料的成型技术 210
6.2.3 PPS基复合材料的性能 218
6.3 中长纤维增强PPS复合材料 224
6.3.1 长纤维增强复合材料的制备方法 226
6.3.2 长纤维增强复合材料的性能 227
6.3.3 长纤维增强复合材料的成型加工 229
6.4 高性能PPS纤维增强复合材料应用举例 232
6.4.1 刹车传感器外罩 232
6.4.2 燃油罐连接器 233
6.4.3 航空应用 233
6.5 热塑性复合材料界面的测试与调控 235
6.5.1 热塑性复合材料界面微观力学性能的测试表征 235
6.5.2 PPS基复合材料的界面改性 241
6.6 连续纤维增强聚芳硫醚砜复合材料 252
6.6.1 连续纤维增强聚芳硫醚砜复合材料的性能 252
6.6.2 连续纤维增强聚芳硫醚砜复合材料新制备方法的探索 255
6.6.3 碳纤维增强聚芳硫醚砜复合材料的力学及耐热性能结果 259
6.6.4 聚芳硫醚砜复合材料的焊接 262
参考文献 267
第7章 聚苯硫醚的复合改性与工程塑料制备 272
7.1 概述 272
7.1.1 PPS改性的一般方法 272
7.1.2 PPS改性的目的与意义 273
7.1.3 PPS改性的发展方向 273
7.2 聚苯硫醚增强与填充改性 274
7.2.1 PPS的增强改性 274
7.2.2 纤维增强种类及形式 274
7.2.3 增强材料的界面研究 276
7.2.4 增强PPS复合材料的品种与性能 277
7.2.5 PPS的填充改性的机理及种类 282
7.2.6 填充及增强改性后PPS复合材料的其他性能 283
7.3 聚苯硫醚增韧改性 290
7.3.1 弹性体增韧PPS 290
7.3.2 刚性聚合物/无机粒子增韧PPS 291
7.4 聚苯硫醚合金 294
7.4.1 聚苯硫醚合金的增容技术 294
7.4.2 聚苯硫醚合金的品种与性能 296
7.4.3 部分聚苯硫醚合金产品及性能 302
7.5 聚苯硫醚纳米复合材料 304
7.5.1 聚苯硫醚纳米复合材料的分类 304
7.5.2 聚苯硫醚纳米复合材料的制备 305
7.5.3 聚苯硫醚纳米复合材料的性能 306
7.6 聚苯硫醚结构-功能一体化材料 315
7.6.1 导电材料 315
7.6.2 导热材料 316
7.6.3 介电材料 318
7.6.4 其他功能化材料 318
参考文献 320
附录1 国内聚苯(芳)硫醚大事记 328
附录2 聚苯硫醚主要供应商产品性能列表 332
关键词索引 338