畢業(yè)論文-聚苯硫醚涂料-楊俊俊

1、滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 09級高分子材料應(yīng)用技術(shù)專業(yè) 畢業(yè)論文課題名稱：聚苯硫醚樹脂涂料的生產(chǎn)工藝流程 學(xué) 號： 班 級： 09級高分子材料應(yīng)用技術(shù)姓 名： 楊俊俊 指導(dǎo)教師： 王磊 2011年10月31中文摘要聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,簡稱PPS)是一種耐高溫耐腐蝕的合成樹脂,主要用于塑料成型制品及耐蝕涂料。PPS樹脂涂層性能優(yōu)異,其短期耐熱性可達230左右,長期耐熱可達200,耐低溫性達-150,在空氣中的熱分解溫度甚至超過聚四氟乙烯。在170以下幾乎沒有溶劑可以使它溶解。除了強氧化性介質(zhì)外,對一般的酸、堿、鹽均有很好的耐蝕性。特別應(yīng)指出的是它能耐高溫鹽酸、氫氟酸、磷

2、酸及濃堿的腐蝕,在某些場合下可代替搪玻璃層。聚苯硫醚是1973年開始商品生產(chǎn)的新型合成樹脂。雖然它開始商品生產(chǎn)的時間不久,但已經(jīng)進入了耐高溫塑料的行列。目前聚苯硫醚主要應(yīng)用于涂料和成型制品方面。在作為涂料使用時,聚苯硫醚有耐高溫和耐腐蝕性涂料之稱,這主要是由于聚苯硫醚具有優(yōu)越的耐熱性、耐腐蝕性、耐溶劑性以及與金屬具有很好的附著性能。聚苯硫醚的加工性能也很好，本論文主要講述了聚苯硫醚樹脂涂料的生產(chǎn)制備和一些基本的物理化學(xué)性質(zhì)及其特有的工程特性，根據(jù)其物理化學(xué)性能來制備各種涂料，在實際的生活和生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，在某些性能上聚苯硫醚樹脂的性質(zhì)由于其他涂料產(chǎn)品，方便了現(xiàn)實生活和生產(chǎn)，具有很大的影

3、響意義。因此在現(xiàn)實生活生產(chǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：聚苯硫醚、涂料、生產(chǎn)工藝緒論聚苯硫醚是一種性能優(yōu)異于特種工程塑料，也稱聚次苯基硫醚，是1973年在英國開始工業(yè)化生產(chǎn)的一種特種工程塑料。具有優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、阻燃性、絕緣性，其強度和硬度均較高，機械性能優(yōu)良，制品的尺寸穩(wěn)定性好，可用多種加工成型方法加工，并且可精密成型。由于PPS與無機填料、增強纖維的親和性以及其他高分子材料的相容性好，因而可以制成不同的增強填充品種及高分子合金，用途十分廣泛，1985年以前，由于專利受到保護，世界上只有美國菲利浦石油公司生產(chǎn)PPS樹脂，1985年以后，PPS獲得了飛速發(fā)展，日本和德國幾家公司相繼建立

4、了PPS樹脂生產(chǎn)裝置，使得PPS樹脂的生產(chǎn)能力急劇增加，1988年世界PPS的總裝置能力達到了2.85萬噸每年。1999年世界年產(chǎn)值已達5萬余噸，發(fā)展趨勢極好，消耗量以每年20%多的速度遞增。2003年世界PPS的年總需求量已達近8萬噸。由于PPS的優(yōu)異性能和廣泛用途，雖然它的發(fā)展時間不長，但它已成為特種工程塑料第一大品牌，在通用工程塑料的額排行中，PPS排在聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、尼龍及聚苯醚之后，其產(chǎn)量居第六位。目錄第1章 概述-1.1 聚苯硫醚簡介-1.2 涂料級聚苯硫醚樹脂-第2章 聚苯硫醚樹脂-2.1 聚苯硫醚樹脂合成-2.2 聚苯硫醚樹脂結(jié)構(gòu)-2.3 聚苯硫醚樹脂的性能-第3章 聚

5、苯硫醚涂料-3.1 聚苯硫醚涂料的組成-3.1.1 聚苯硫醚樹脂-3.1.2 填料-3.1.3 助劑-3.2 聚苯硫醚涂料的制備-3.2.1 分散液涂料的制備-3.2.2 粉末涂料的制備-3.3 聚苯硫醚樹脂涂料配方-3.3.1 分散涂料配方-3.3.2 粉末涂料配方-3.4 聚苯硫醚涂層的基本性能-3.5 聚苯硫醚涂料的應(yīng)用-3.6 聚苯硫醚涂料應(yīng)用研究-3.6.1 涂料配方-3.6.2 涂層結(jié)構(gòu)強度-3.6.3 噴涂方法- 參考文獻- 結(jié)束語-第1章 概述1.1 聚苯硫醚簡介 聚苯硫醚是一種白色或者米黃色粉狀物，其結(jié)構(gòu)為苯環(huán)和硫的重復(fù)相連，以其耐高溫、耐輻射、抗化學(xué)腐蝕、高強度等優(yōu)良特性被

6、廣泛研究和應(yīng)用，是一種新型高性能熱塑性樹脂。全稱為聚亞苯基硫醚，英文名稱為Polyphenylene sulfide，簡稱PPS?；瘜W(xué)式如下所示：   聚苯硫醚化學(xué)式聚苯硫醚是一種結(jié)晶性的聚合物。聚苯硫醚的分子結(jié)構(gòu)比較簡單，分子結(jié)構(gòu)對稱，易于結(jié)晶，無極性，電性能好，不吸水。聚苯硫醚的分子主鏈由苯環(huán)和硫原子交替排列，鏈規(guī)整性很強。苯環(huán)提供剛性，硫醚鍵提供柔順性。分子主鏈剛?cè)峒鎮(zhèn)洌跃郾搅蛎岩子诮Y(jié)晶，結(jié)晶度可達70%-75%，熔點為285，是一種硬而脆的高分子聚合物。未經(jīng)拉伸的纖維具有較大的無定形區(qū)(結(jié)晶度約為5%)，在125時發(fā)生結(jié)晶放熱，玻璃化溫度為93，熔點為281。拉

7、伸纖維在拉伸過程中產(chǎn)生了部分結(jié)晶(增加至30%)，如在130230溫度下對拉伸纖維進行熱處理，可使結(jié)晶度增加到6080%。因此，拉伸后的纖維沒有明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變或結(jié)晶放熱現(xiàn)象，其熔點為284。隨著拉伸熱定形后結(jié)晶度的提高，纖維的密度也相應(yīng)增大，由拉伸前的1.33g/cm3到拉伸后的1.34g/cm3，經(jīng)熱處理后則可達1.38g/cm3。PPS的結(jié)構(gòu)與合成方法和所用原料等有關(guān)，根據(jù)PPS樹脂分子的結(jié)構(gòu)，可以分為通用型、高分子量標(biāo)準(zhǔn)線型。 1.2 涂料級聚苯硫醚樹脂涂料級PPS的特點是在保持PPS特性的前提下，突出PPS材料的加工性能、降低成型收縮率和提高尺寸穩(wěn)定性等，加入改性劑提高材料的韌性。注

8、塑級PPS在化學(xué)工業(yè)、電子/電氣業(yè)、材料制造業(yè)種均有較大的用途，主要用作制作：耐高溫、絕緣的各種器件；仿佛密封件等；精密電器接插件、耐高溫接觸器等。用涂料級PPS既可以制成粉末涂料，采用靜電噴涂、等離子噴涂和熱噴涂方法進行噴涂，也可以制成懸浮液或分散液涂料，采用壓縮空氣進行噴涂。采用懸浮液噴涂法、粉末噴涂以及混合方法噴涂，都是講PPS涂料噴涂到金屬表面上，再經(jīng)過塑化和淬火處理而得到涂層。涂料級PPS廣泛應(yīng)用于： 機械、化工、輕紡、造字工業(yè)及電子/電子行業(yè) 各種軌道、容器、金屬模具、食品罐、反應(yīng)釜、儲罐、儲槽、管道、電子器件等產(chǎn)品的內(nèi)外涂料。聚苯硫醚樹脂的第一個應(yīng)用領(lǐng)域是機械工業(yè)部門，特別適用于

9、制作在高熱、強腐蝕環(huán)境下的油井深處的機械部件，如閥門反應(yīng)釜，溶劑罐管道過濾網(wǎng)導(dǎo)軌和刮刀桿。在石油化工行業(yè)PPS常用于制作泵閥門壓縮機零件，齒輪。噴嘴，計量儀表，機械密封墊及外罩，還可用于制作蒸餾塔的盤根及燃氣洗滌器的煙霧去除器等。高流動性PPS樹脂正在取代熱固性環(huán)氧樹脂，用作集成電路和電容器的密封材料，不用修邊和后固化，可以大大提高生產(chǎn)效率。PPS樹脂與長玻纖制作波音飛機的艙門比金屬門減重約25%，費用比其他熱塑性復(fù)合材料制作的艙門降低約67%。第二章 聚苯硫醚樹脂2.1 聚苯硫醚樹脂合成目前，PPS的生產(chǎn)方法主要有硫磺溶液法，氧化聚合法和硫化氫法等。2.1.1硫磺溶液法硫磺溶液法：在175-

10、250，六甲基磷酰三胺或者N-甲基吡咯烷酮為溶劑的條件下，對二氯苯和硫磺在常壓下發(fā)生縮聚反應(yīng)生成PPS，反應(yīng)收率在85%以上，將溶劑六甲基磷酰三胺、工業(yè)片堿、助劑、硫磺加入到反應(yīng)釜中，升溫反應(yīng)，待脫水合格后降溫，加入對二氯苯進行縮聚反應(yīng)，反應(yīng)進行8-10小時候停止反應(yīng)，回收溶劑，對固相物用水進行洗滌，洗滌后的樹脂經(jīng)干燥后造粒得到PPS。洗滌液經(jīng)萃取回收六甲基磷酰三胺，萃取后的洗滌液蒸發(fā)濃縮，結(jié)晶得到副產(chǎn)物氯化鈉。該法的優(yōu)點是采用硫磺做硫源，含量穩(wěn)定，容易準(zhǔn)確配料，所得產(chǎn)品質(zhì)量較好，溶劑易于回收，三廢較少，省去了硫化鈉法的脫水步驟，反應(yīng)周期短，節(jié)省了脫水裝置，降低了投資和生產(chǎn)成本，且能耗低，硫單

11、體利用率高；不足之處是技術(shù)難度較大，工業(yè)生產(chǎn)中硫磺提純問題不易解決，加上在反應(yīng)過程中加入了金屬，低價金屬離子鹽類、醛類及有機酸等還原劑及助劑，增加了反應(yīng)的副產(chǎn)物。反應(yīng)式如下：反應(yīng)流程如下：2.1.2氧化聚合法氧化聚合法：氧化劑聚合法是以二苯基二硫化物為原料，氧氣或空氣為氧化劑，乙酰丙酮、氧化釩為催化劑，在常溫常壓下反應(yīng)制的PPS，收率接近100%。該法反應(yīng)條件溫和，無副產(chǎn)物氯化鈉生成，產(chǎn)物純度高，產(chǎn)物為直鏈結(jié)構(gòu)，完全沒有環(huán)狀、交聯(lián)歧化的情況，且生成成本比前兩種方法降低約10%，代表了PPS合成工藝今后的發(fā)展方向。2.1.3 硫化氫法硫化氫法：該法由我國四川大學(xué)開發(fā)成功，以硫化氫、硫化鈉或者氫氧

12、化鈉和對二氯苯為原料，加入一定量的磷酸三鈉做助劑，在極性溶劑六甲基磷酰三胺中進行常壓縮聚反應(yīng)得到線性高分子量的PPS產(chǎn)品。該法的優(yōu)點是硫化氫的精制較硫化鈉脫水更容易，缺點是反應(yīng)流程長，且對設(shè)備防腐要求較高。2.2 聚苯硫醚樹脂的結(jié)構(gòu) PPS呈白色或近白色，結(jié)晶度最高可達70%,是一種硬而脆的高分子聚合物。PPS的結(jié)構(gòu)與合成方法和所用原料等有關(guān)，根據(jù)PPS樹脂分子的結(jié)構(gòu)，可以分為通用型、高分子量標(biāo)準(zhǔn)線型、支鏈型、氧化型、高分子量直鏈型和高分子型改性PPS等。PPS樹脂有粉末、顆粒和纖維等多種物理形態(tài)。PPS樹脂的相對密度約為1.36，熔點為280-290，玻璃化溫度約為85，結(jié)晶溫度約為135。

13、PPS在空氣中，430-460才開始分解，在氮氣中，在500以下沒有明顯質(zhì)量損失，即使在1000的高溫下，仍能保持質(zhì)量分數(shù)的40%。PPS的上述性能都與其結(jié)構(gòu)的分子量等有關(guān)。 PPS為結(jié)晶性聚合物，其結(jié)晶度對樹脂或復(fù)合材料的性能影響很大，結(jié)晶度可用X射線衍射、紅外光譜分析、熱分析等方法，但是幾種結(jié)晶度測定方法測得的結(jié)晶度數(shù)各有差異，相互之間沒有可比性。支鏈型PPS樹脂的最大結(jié)晶度可達65%，用X射線衍射測得高分子量PPS的結(jié)晶度為70%左右。對于PPS復(fù)合材料，由于PPS的結(jié)晶速度快，在擠出工藝過程中結(jié)晶度可達40%-50%。 2.3 聚苯硫醚樹脂的性能PPS通常為白色或近白色珠狀或粉末狀產(chǎn)品

14、，它是以苯環(huán)和硫原子交替排列構(gòu)成的線型高分子化合物，剛性的苯環(huán)結(jié)構(gòu)通過柔性的硫原子鍵連接起來的，使其具有優(yōu)良的耐熱性、阻燃性、耐化學(xué)介質(zhì)性以及與其他無機填料良好的親和性。與其他工程塑料相比，PPS的介電常數(shù)較小，介質(zhì)損耗相當(dāng)小，而且在較大的頻率范圍內(nèi)變化不大，電氣絕緣性能較好，在較高溫度和濕度下仍能保持良好的電性能。PPS具有優(yōu)異的綜合性能，表現(xiàn)為突出的熱穩(wěn)定性，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐蠕變性、剛性、電絕緣性以及加工成形性。PPS在170以下不溶于所有溶劑，若溫度過高，除了強氧化性酸外，不溶于烴、酮、醇，也不受鹽酸及氫氧化鈉的侵蝕，因此是一種比較理想的僅次于聚四氟乙烯的防腐材料。PPS是工程塑料中

15、耐熱性最好的品種之一，熱變形溫度一般大于260，抗化學(xué)性僅次于聚四氟乙烯，流動性僅次于尼龍。此外，它還具有成型收縮率小、吸水率低、防火性好、阻燃性好、耐震動疲乏性好等優(yōu)點。2.3.1 力學(xué)性能 早期的PPS分子量較小，脆性較大，必須經(jīng)過熱氧交聯(lián)處理后才能擠出造粒，制成塑料。自從高分子量線性PPS問世以后，才從根本上改善了PPS的脆性問題，其伸長率和抗沖擊強度都有很大提高，使PPS具有一定韌度。PPS樹脂的力學(xué)性能示于表2.1：性能指標(biāo)性能指 標(biāo)密度/(克/立方厘米)抗拉強度/兆帕抗壓強度/兆帕抗彎強度/兆帕抗彎模量/兆帕伸長率/%1.34671129838701.6沖擊強度/（焦/米）無缺口有

16、缺口2711成型收縮率/%洛氏硬度 M剪切黏度（300）/帕.秒聚合度0.150.3R1233010005056線型和支鏈型PPS樹脂的性能示于2.2表：項目指標(biāo)項目指標(biāo)支線型線型支鏈型線型密度/(克/立方厘米)抗拉強度/兆帕伸長率/%抗彎強度/兆帕抗彎模量/兆帕1.3671.69838001.3585271423.9抗壓強度/兆帕112沖擊強度（焦/米）有缺口無缺口2711018951洛氏硬度 R吸水率/%1230.020.022.3.2 熱性能 PPS的耐熱性能包括熔融溫度、熱變形溫度、使用溫度、玻璃化溫度以及高溫下的尺寸穩(wěn)定性等。PPS的熔點為280300，在空氣中430460以上才開始

17、分解，熱穩(wěn)定性遠遠優(yōu)于PA、PBT、POM和PTFE等。PPS的熱性能示于表2.3：性能指標(biāo)性能指標(biāo)熱分解溫度/熔點/結(jié)晶溫度/玻璃化溫度/40028030001278895在惰性氣氛中1000保留量/%氧指數(shù)/%吸水率/%結(jié)晶度/%40430.0275852.3.3 電性能 PPS樹脂具有優(yōu)異的電氣性能，而且在高溫進而高濕條件下也能保持良好的電氣性能。線型和支鏈型純PPS樹脂的電性能比較示于表2.4： 項目指標(biāo)支鏈型線型體積電阻率/HZ表面電阻率/HZ4.5×101.6×10166.9×1016介電常數(shù)250C,103HZ250C,106HZ3.23.23.63

18、.6介電損耗250C,103H250C,106HZ0.00040.001介電強度（Kv/mm）耐電弧性/sCIT跟跡/V15115252.3.4 耐化學(xué)品性能PPS樹脂具有優(yōu)異的耐化學(xué)品性能，但是濃硫酸、硝酸、王水、氯磺酸等強氧化性介質(zhì)外，PPS的耐化學(xué)品性能與塑料王PTFE相似，幾乎不受大多說酸、堿、鹽的侵蝕，在200下幾乎不溶于任何溶劑。2.3.5 阻燃性能由于PPS分子結(jié)構(gòu)中含有大量的硫原子，PPS顯示了很高的阻燃性能，其氧指數(shù)為44-53，不用添加阻燃劑就可以達到大多數(shù)的阻燃要求。2.3.6 其他性能 黏附性能：由于PPS中硫原子的弧對電子可以與多種材料間形成一定化學(xué)鍵合作用，因此PP

19、S對玻璃、鋁、陶瓷、鋼鐵、鍍鉻層、鍍鎳層和銀等都形成黏合性能，對鋼材剪切強度可達20.58-22.54MPa，對玻璃的黏結(jié)甚至超過玻璃的內(nèi)聚力。 尺寸穩(wěn)定性：PPS樹脂具有良好的尺寸穩(wěn)定，成型收縮率為015%03%，最低可達0.1%。PPS的吸水性和吸油性小，在100的水中浸漬2h，僅增重0.1%左右，在93的油中浸漬24h增重小于0.03%。 耐輻射性能：PPS對射線、60Co射線穩(wěn)定，特別是經(jīng)過熱和化學(xué)交聯(lián)后可耐107Gy劑量的輻射。第三章 聚苯硫醚涂料3.1 聚苯硫醚涂料的組成 PPS涂料是PPS樹脂的一種應(yīng)用形式，它是以PPS樹脂為主要成膜物質(zhì)，添加具有特殊性能的填料而形成的一大類涂料

20、，通過涂覆和燒結(jié)，在不同基體表面上形成不同用途的功能性涂層。3.1.1 聚苯硫醚樹脂 PPS樹脂是主要成膜物質(zhì)，其性能和含量決定了PPS涂料及涂層的基本性質(zhì)。與其他用途的PPS樹脂一樣，涂料級PPS樹脂具有耐高溫、無毒、阻燃、耐輻射、耐化學(xué)有機溶劑、電絕緣以及與金屬粘接力強等特點，添加部分氟樹脂后可提高其不粘性和耐磨性等。PPS樹脂的熔融指數(shù)和熔融黏度是PPS涂料用樹脂的重要參數(shù)。3.1.2 填料3.1.2.1 填料的作用 不管是粉末涂料，還是分散液涂料，在配制過程中，一般需要加入5%-30%（質(zhì)量分數(shù)）的填料（顏料）。在PPS涂料中，填料的作用包括如下幾點：1.使涂料減少或消除針孔和穴空缺陷

21、；2.調(diào)節(jié)涂層與基本材料，特別是與金屬基本體材料熱膨脹系數(shù)的差別，提高涂層的附附著力，減少龜裂；3.調(diào)整聚苯硫醚涂料的熔融指數(shù)，改善加工性能；4.提高涂層的使用性能，如抗沖擊性能、潤滑性能、耐磨性能、抗壓強度、電氣性能和熱穩(wěn)定性等；5.賦予涂料特殊的顏色；6.降低成本；3.1.2.2 填料的選擇原則 PPS涂料用填料的選擇原則為：1.應(yīng)用目的，一般包括防腐、耐磨、防粘、導(dǎo)熱、耐熱、潤滑以及它們之間的組合；2.使用環(huán)境，包括介質(zhì)性質(zhì)、溫度及變化、壓力機變化等；3.使用壽命；4.應(yīng)用對象，包括被涂覆工件的材料和結(jié)構(gòu)等；5.與PPS的相容性等。3.1.2.3 常用填料 根據(jù)物理形態(tài)（結(jié)構(gòu)），可將填料

22、分為粉末狀、纖維狀和鱗片狀三類；根據(jù)化學(xué)性質(zhì)分為無機填料和有機填料兩大類。常用無機填料有二氧化鈦、三氧化二鉻等。常用有機填料包括氟樹脂等。3.1.3 助劑3.1.3.1 交聯(lián)劑與流平劑 PPS涂料的熔融指數(shù)是評價涂料及涂層加工性能的重要參數(shù)，熔融指數(shù)過高，熔融黏度太小，在涂層加工過程中容易出現(xiàn)流墜現(xiàn)象，而且流墜現(xiàn)象隨著涂層厚度增加而加重，因此很難獲得厚涂層；相反，熔融指數(shù)過低，熔融黏度大，涂層的流平困難，涂層的針孔或其他缺陷增加，影響涂層的使用性能。 在PPS涂料中加入適量的交聯(lián)劑，在噴涂錢預(yù)先進行部分交聯(lián)，可以降低PPS樹脂的熔融流動性，涂料的熔融指數(shù)控制在60-150g/10min之間即可

23、。另外，交聯(lián)劑可以使樹脂處理溫度降低，并可以縮短處理時間，簡化涂覆工藝。 與交聯(lián)劑相似，在PPS涂料中添加流平劑也是為了改善和提高涂料的熔融流動性，而平流劑更強調(diào)的是涂層的表面性能。3.1.3.2 分散劑 對于懸浮液噴涂，必須采用分散劑來配置PPS懸浮液涂料。采用工業(yè)酒精做分散劑效果良好，價格低廉，獲得廣泛應(yīng)用。 國外已經(jīng)研究用水作為分散劑，為了提高分散效果，改進便面潤濕性能，獲得穩(wěn)定的分散體系，通常加入便面活性劑來潤濕底料和涂料組分。3.2 聚苯硫醚涂料的制備3.2.1 分散液涂料的制備 PPS填料溶劑助劑等球磨混合過篩PPS分散液涂料用于制備分散液的PPS粉末顆粒應(yīng)控制在120-200目。

24、將涂料的各組分按一定的比例與溶劑混合，放入球磨罐中淹沒16-48h制成分散液涂料，研磨過程中應(yīng)不斷補充分散介質(zhì)。球磨結(jié)束后如果有顆粒物，可以用40-80目不銹鋼篩子過篩以除去粗顆粒。當(dāng)用懸浮液噴涂時，分散介質(zhì)與表面活性劑雖然不參加成膜，但是能夠明顯影響懸浮液涂料的穩(wěn)定性和分散性，從而影響涂層的性能。工業(yè)上配制懸浮液涂料時，常采用工業(yè)酒精做分散介質(zhì)，但是球磨過程中，究竟易揮發(fā)，成本高，在涂裝過程中酒精揮發(fā)快，容易使涂料剝落，涂層不均勻，容易形成針孔。用去離子水代替工業(yè)酒精，可以減少針孔和降低成本，降低涂層的穩(wěn)定性差，涂層干燥過程中金屬體易生銹，降低涂層的結(jié)合強度，需加入緩蝕劑。采用工業(yè)酒精與去離

25、子水的混合物作溶劑比較理想，加入少量正丁醇可以進一步提高懸浮液涂料的穩(wěn)定性。3.2.2 粉末涂料的制備 粉末涂料的制備方法如下： 熔融共混法 PPS+填料+助劑-高速混合-擠出造粒-粉碎-PPS粉末涂料該方法制備的涂料性能優(yōu)異，粒度均勻可控，特別適合與靜電噴涂和制備涂層，缺點是制備工藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。 物理共混法 PPS+填料+助劑-球磨-過篩-PPS粉末涂料該方法的特點是工藝簡單，涂料成本低，缺點是涂料的均勻性較差，是和植被比較厚的涂層。 溶劑分散法 PPS+填料+助劑+分散介質(zhì)-球磨混合-沉降、分離、抽濾-干燥、過篩-PPS粉末涂料3.3 聚苯硫醚樹脂涂料配方3.3.1 分散涂料配方

26、 在PPS涂料中加入石墨，可以明顯改善涂層的導(dǎo)熱性能、潤滑性能和柔韌性能，同時添加石墨和二氧化鈦效果更好。石墨加入量過大時，不僅影響涂層的結(jié)合強度，而且硬度有所降低，影響涂層的使用性能。當(dāng)石墨添加量為5%左右時，涂層的綜合性能比較理想，一般控制PPS：石墨：二氧化鈦=100：5：10(質(zhì)量分數(shù))即可。對于導(dǎo)熱性能要求特別高的PPS涂層，可以適當(dāng)提高石墨含量，但一般也不宜超過20%。3.3.2 粉末涂料配方 對于不同厚度的PPS涂層，可以采用不同的配方，從底層到面層，PPS的含量逐漸增加，表面層中可以采用純PPS樹脂，這樣可以提高涂層的應(yīng)用性能。3.4 聚苯硫醚涂層的基本性能3.4.1 力學(xué)性能

27、 在PPS涂料中添加無機填料，可以明顯改善涂層力學(xué)性能。在PPS涂料中添加不同無機填料，其主要力學(xué)性能特點示于表3.1：填料附著力/級彈性/級沖擊強度/50kgf.cm涂層特點備注無11正反面不開裂耐腐蝕、絕緣涂層平整、光滑、結(jié)合力強、光澤好二氧化鈦、三氧化二鉻11正反面不開裂耐腐蝕、耐溫、草綠色涂層平整、光滑、結(jié)合力強、光澤好瓷粉11正反面不開裂耐酸堿、耐溫、棕黃色涂層平整、光滑、結(jié)合力強、光澤好二氧化鈦11正反面不開裂米色、耐溫、耐腐蝕涂層平整、光滑、結(jié)合力強、光澤好石墨11正反面不開裂墨色、耐溫、耐磨、耐腐蝕涂層平整、光滑、結(jié)合力強、光澤好在PPS涂料中添加碳化硅不僅可以提高涂層硬度，而

28、且還可以增加耐負載能力。要獲得高耐磨性能的PPS涂層，可以采用復(fù)合填料，如石墨/碳化硅（2/3）復(fù)合填料的填充量為30%時，涂層的耐磨性能明顯優(yōu)于單一碳化硅填料。優(yōu)于潤滑填充劑二氧化鉬的減摩性能比石墨好，所以用二氧化鉬/三氧化二鉻或碳化硅/二硫化鉬復(fù)合填料可以獲得比石墨/碳化硅填料更好的耐磨性PPS涂層。3.4.2 耐熱性能 PPS涂層在260空氣中的熱穩(wěn)定性能示于表3.2：加熱時間/h質(zhì)量損失/gPPS/TiO2PPS/TiO2/PTFE241005001000118216820.0030.060.180.500.47（出現(xiàn)裂縫）-0.020.070.210.340.340.95（出現(xiàn)斷裂）

29、3.5 聚苯硫醚涂料的應(yīng)用 聚苯硫醚涂層與聚苯硫醚工程材料一樣，具體優(yōu)異的耐熱性能、力學(xué)性能和耐化學(xué)品侵蝕性能，而廣泛地用作防腐涂層、潤滑耐磨涂層、耐熱涂層和防粘涂層等。(1)防腐涂層 充分利用聚苯硫醚涂料的耐熱和年化學(xué)品性能，制備和修補各種化工、石油、醫(yī)藥等裝置的防腐涂層（包括反應(yīng)釜、儲罐、泵閥、管件、塔節(jié)和熱換器等）。如果碳素鋼集體噴涂聚苯硫醚涂層替代不銹鋼、搪瓷、陶瓷和玻璃鋼等設(shè)備，降低成本，提高使用壽命，用于搪瓷等設(shè)備的修補等，延長使用壽命。 防腐耐熱涂層 充分利用聚苯硫醚涂層，特別是經(jīng)過無機填料填充改性涂層的防腐、耐熱、潤滑、不粘、硬度和機械強度等性能，用于機械承載零部件的防腐、耐磨

30、和潤滑等。3.6 聚苯硫醚涂料應(yīng)用研究3.6.1 涂料配方張而耕等用乳化劑、分散劑和穩(wěn)定劑制備了PPS、納米SiO2超細粉體的水基涂料，成功地解決了納米SiO2分體的團聚問題。通過燒結(jié)的方法在式樣表面制備了PPS/SiO2納米復(fù)合涂層，涂層中SiO2的顆粒在200nm以下。采用了附著力測定儀、沖擊試驗器、沖蝕磨損試驗機等手段，對于納米復(fù)合涂層、普通涂層附著力、耐沖擊性和抗沖蝕磨損性能進行了研究。結(jié)果表明，由于納米粒子的增強、增韌效果明顯，納米涂層在硬度、耐磨性、耐沖擊性和附著力等方面明顯高于普通涂層，其耐沖蝕磨損性是普通涂層的50倍。管從勝等以涂層結(jié)合強度為評價標(biāo)準(zhǔn)，采用混料回歸實驗優(yōu)化設(shè)計了

31、PPS/FEP復(fù)合涂層各層涂料配方，用拉開法測定了涂層的結(jié)合強度。通過研究涂料的組成、涂料制備工藝參數(shù)和涂層體系對涂層結(jié)合強度的影響，確定了涂層的制備方法和工藝參數(shù)。楊生榮等研究了一種以PPS為粘接劑，以PTFE為減磨、防粘劑的防粘耐磨涂層。其耐磨性為835m/um，摩擦因子為0.12-0.14.并且有優(yōu)良的防粘性，他們還考察了固化條件、底材表面處理對涂層性能的影響。在食品烤盤上的應(yīng)用結(jié)果表明，所研制涂層與日本進口涂層的性能基本相同。3.6.2 涂層結(jié)合強度李繼紅等用X射線光電子能譜研究了PPS在高溫下的化學(xué)反應(yīng)和PPS在不銹鋼、鑄鐵、A3碳素鋼的結(jié)合機理。結(jié)果表明，PPS在300以上發(fā)生了氧化交聯(lián)和氧化反應(yīng)，反應(yīng)中有C-O-C、Ph-SO-Ph和Ph-SO2-Ph基團生成，涂層界面Ph-S-Ph中的S有23%生成了Ph-SO-Ph和Ph-SO2-Ph。同時初