第六节 聚苯硫醚
聚苯硫醚(polyphenylene sulfide,PPS),又被称为聚亚苯基硫醚,是一种新型高性能热塑性树脂。聚苯硫醚是继聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、热塑性聚酯(PU)、聚苯醚(PPO)之后的第六大工程塑料,也是八大宇航材料之一,具有耐辐射、耐腐蚀、耐磨、阻燃、尺寸稳定性好、电性能优良、可加工性能好等特点,在汽车、电子、石化、制药、环保、航空航天等领域具有广泛的用途和十分优越的发展前景。
一、供需情况
(一)PPS的需求
近年来聚苯硫醚已成为特种工程塑料的第一大品种,在汽车制造、电子电气、机械制造、化工仪器仪表和航天工业等方面具有广泛的应用。预计今后几年,全球PPS树脂需求量将认15%~25%的年增长率递增。2015年全球PPS树脂需求量达14万~15万吨,2020年需求量将超过20万吨。
据HIS调查显示(图2-4),2014年,全球PPS需求中,中国需求量占比最高,日本、美国、欧洲依次减少。据Grand View Research数据分析(图2-5),北美在2012年对PPS的需求接近1.5万吨,以后每年按照约7.3%的比例增长。至2022年,北美对PPS需求量将超过2.5万吨。其中汽车、电子和工业方面的需求占比最高。2014年,我国聚苯硫醚的市场需求总量达到9.2万吨,2015年增至10.4万吨,“十二五”时期年复合增长率约为20%,远超于北美地区。
图2-4 2014年全球PPS需求份额
图2-5 2012~2022年北美对聚苯硫醚的市场需求
近年来,由于我国汽车制造、电子电气、航天航空等行业的蓬勃发展,聚苯硫醚的进出口都处于稳步增长的状态。尤其自2013年以来,我国聚苯硫醚的出口数量急剧增加。至2015年,聚苯硫醚的出口数量已经与进口数量相当,但出口金额却不足进口金额的50%,说明我国聚苯硫醚已经产能过剩,但高端产品不足。由于国家政策的支持,低端产品主要销往东南亚、西亚、南美等经济欠发达地区。目前,我国已成为亚洲第一塑料消费大国,但是高端聚苯硫醚与国外还存在一定差距,聚苯硫醚一定时期内仍存在较大进口需求。为此,国内企业应加大技术开发与科研力度,力争实现进口份额的国产化,提高产品自给率,进一步开拓国内外市场。
(二)世界PPS产能及变化
目前,掌握了PPS树脂工业化生产制造技术的国家主要集中在美国、日本、中国。2011年年末,全球PPS总产能为11.25万吨/年,年生产量超过8万吨,2014年全球产能达26万吨/年。世界上除中国外,主要PPS的生产厂家以及产能如表2-12所示。
表2-12 世界PPS主要生产厂家及产能
随着全球PPS需求日益增长,全球各大生产厂商为迎合市场的需求迅速作出反应,纷纷扩大甚至建立新的生产线,增大产能。东丽工业公司已经在韩国群山开始建设产能为8600吨/年的生产装置,计划2016年建成。届时,东丽工业公司全球PPS产量将提高到2.76万吨/年。SK化工计划在韩国蔚山工业园当中新建一个生产设备,首期的产能是1.2万吨/年。计划在2015年年底完工,2016年投产。同时,考虑到2015年以后的市场增长率,SK化工也会适时扩建产能,产量有希望达到2万吨/年。迪爱生株式会社(DIC,大日本油墨化学公司)计划在中国张家港新建一座产能为6000吨/年的PPS混配厂,已于近期开始生产,预计2016年年底该工厂的产能将达60%。待张家港工厂全面投产后,DIC公司PPS化合物总产能有望增至4万吨/年。比利时的Solvay公司在2014年,以2.2亿美元的价格收购Chevron-Phillips化学公司的PPS业务,籍此该公司将成为高性能热塑性树脂产品结构最全的一家公司。另外,Celanese公司在2014年于南京建立其中国境内第一个PPS复合生产装置,新增Fortron牌聚苯硫醚树脂复合生产能力。
(三)我国PPS产能及变化
20世纪70年代开始,原上海华东化工学院、上海合成树脂研究所、天津合成材料研究所、广州化工研究院、四川大学等单位对聚苯硫醚进行了生产与应用方面研究开发工作,从小试到千克级扩试,再到吨位级中试至百吨级试产,先后上马了数10套生产装置,耗资数以亿计。其中研究最早和最有实力的单位是四川大学材料研究所,取得多项国家专利。以四川大学早年着重研究传统的硫化钠路线,后又开发了具有自主知识产权的硫黄溶液法合成路线。20世纪80年代后半期,主要是四川地区的一些中小企业,以四川大学技术为基础建立了一批年产几十吨规模的小装置,生产低分子量的涂料级PPS树脂。但由于工艺技术不完善,产品缺乏竞争力,这些小装置实际上未能正常运转。四川特种工程塑料厂(原自贡化学试剂厂)与四川大学合作,由国家投资于1990~1991年建成150吨/年PPS工业性试验装置,生产交联型注塑级树脂。进入21世纪后,四川自贡华拓实业发展股份有限公司和四川自贡鸿鹤化工集团(自贡鸿鹤特种工程塑料有限责任公司)均在原四川特种工程塑料厂合成PPS技术的基础上,采用精制工业硫化钠与对二氯苯在NMP中加压缩聚的工艺路线分别建立了85吨/年和70吨/年的PPS树脂合成装置,并相继通过了四川省组织的72h生产考核。以此为资本,四川华拓实业发展股份有限公司正式接手国家计委的高技术产业化示范工程,于2002年年底在四川德阳建成了千吨级的PPS产业化装置并试车成功,于2003年以四川得阳科技股份有限公司的名义开始了PPS树脂的正式生产和复合材料的销售,成为几乎是唯一的国产PPS树脂生产与供应商。受四川得阳科技股份有限公司PPS产业化成功的鼓舞,国内已有多家单位正计划建设新的千吨级PPS产业化装置。四川得阳科技股份有限公司一度居于国内PPS行业龙头地位。
四川自贡鸿鹤化工股份有限公司2006年后并入四川昊华西南化工公司,该公司目前建有年产2000吨纤维级PPS的生产装置,并打算建设年产1.5万吨PPS树脂的生产线。浙江新和成特种材料有限公司引进美国菲利普石油公司技术建设了0.5万吨/年的PPS生产线,并已于2013年9月正式投产。以往我国PPS生产装置规模普遍偏小,近年来,面对我国旺盛的PPS需求以及国内供应短缺、大量进口的情况,企业也纷纷新建万吨级聚苯硫醚生产装置。在PPS纤维方面,江苏瑞泰科技获得了四川纺织工业研究所PPS纤维的生产技术,并于2006年开始生产PPS短纤维和长丝,率先实现了PPS纤维的国产化。然而,2014年年初,四川得阳公司被查出资金链出现问题,公司停产,至使国内PPS产业遭受一定的打击。
2015年,我国PPS树脂生产能力大约为8万吨/年,但主要以低相对分子质量注塑级PPS产品为主。但即使是在中低端市场,我国聚苯硫醚的实际生产规模也远小于国内的需求总量。更重要的是,高品级的聚苯硫醚树脂在国内还没有形成有规模的产品,纤维级PPS树脂的生产能力不足1万吨/年。我国PPS的生产厂家以及产能如表2-13所示。
表2-13 我国主要PPS生产厂家及产能
近年来,美国、日本两国都在着重发展大规模、经济化的万吨级树脂合成生产线,这将有效降低聚苯硫醚的生产成本。鉴于聚苯硫醚的重要性和其良好的市场与经济效益,国家863计划、攻关计划等长期支持下,我国在2001年成功实现了千吨级聚苯硫醚树脂产业化,但由于在进一步扩大生产规模方面存在的工艺、技术及设备等多方面的制约,使得我国聚苯硫醚产业停滞不前,尤其是四川得阳科技股份有限公司的聚苯硫醚生产线的下马,更使我国的聚苯硫醚产业面临被国外公司挤出市场的巨大风险。因此,急需我国在聚苯硫醚的基础研究及工艺稳定和放大技术水平方面进一步提升,加快我国聚苯硫醚产业进一步发展。鄂尔多斯市伊腾高科有限公司与四川大学合作,凭借其当地丰富的芒硝资源,拟建设产能1万吨/年聚苯硫醚的生产线,首期3000吨/年工程已于2014年基本完工。2014年4月,敦煌西域特种新材股份有限公司与兰州新区签约,建设一座占地8000m2的特种高科技企业技术研发中心,计划以PPS树脂、PPS薄膜、PPS纤维、PPS注塑件、PPS涂料等产品的研发为核心,打造特种工程塑料产品的集散地和辐射源基地。2014年8月广安聚苯硫醚树脂项目正式破土动工,主要建设2万吨/年注塑级聚苯硫醚、1万吨/年纤维级聚苯硫醚、2000吨/年拉膜级聚苯硫醚、6万吨/年聚苯硫醚改性料、1500吨/年聚苯硫醚薄膜及5000吨/年聚苯硫醚合成纤维生产项目,预计2016年全部建成。
二、制备工艺
自19世纪末聚苯硫醚被发现以来,其合成经历了亲电取代、溶液自缩聚、溶液缩聚、氧化聚合、开环聚合、熔融缩聚等方法。目前溶液缩聚法被最广泛地采用。因此本文着重介绍两种聚苯硫醚的溶液缩聚法。
(一)硫化钠法
硫化钠法是目前工业上主要采用的合成聚苯硫醚的方法,其反应方程式如图2-7所示。以对二氯苯和硫化钠为原料、N-甲基吡咯烷(NMP)酮为溶剂,反应温度为170~350℃,压力为6.87MPa。该反应的机理为SNAr的亲核取代反应机理,由于Na2S自身带有的结晶水,结晶水在反应体系中过多残留,会造成聚合反应后期分子链降解。因此需要在反应过程中,逐步将结晶水脱除并排出反应体系。但Darryl和Carlton的研究表明,反应过程中微量的水存在,可以与Na2S和溶剂形成络合物——Na2S·NMP·xH2O,可有效地促进反应的进行。因此,工业上通常采用将含结晶水的硫化钠直接加入反应釜中,通过在溶剂中加热回流,逐步脱去结晶水的方法,这种方法也被叫作釜内脱水法。
需要注意的是,反应中所使用的聚合反应原料对二氯苯和硫化钠的纯度需要足够高,否则会导致合成的聚苯硫醚的分子量不高。但硫化钠的精制十分困难,工业上早期制备的聚苯硫醚的分子量不高(重均分子量小于20000Da),造成其力学性能下降。为提高其分子量,主要采用两种方式:一是将合成的树脂在高温下进行热氧交联后处理;二是在聚合过程中加入少量三官能团反应单体,如1,2,4-三氯苯,进行共聚。这两种方法均可使树脂轻微交联支化,从而提高树脂的分子量。合成的聚苯硫醚均为支化交联型聚苯硫醚,虽然一定程度上增强了树脂的力学性能,但树脂的流动加工性则受到一定损失。
工业上硫化钠法制备聚苯硫醚的流程如图2-6所示,首先将溶剂NMP、硫化钠和少量氢氧化钠加入反应釜,在氮气保护下升温脱水,直到达到所需要为止。脱水结束后,此时釜内温度一般为200~205℃,待降至170℃时,加入对二氯苯和适量NMP进行缩聚反应。反应温度为230~270℃,反应时间3~6h,待反应完成后降压降温并过滤,得滤饼,用水反复冲洗,干燥后得聚合物成品。滤液部分通过精馏回收溶剂,循环使用。
图2-6 硫化钠法合成PPS的工艺流程
该合成工艺的优点是原料易得,产品质量好,产物收率高(>90%),工艺可重复性好。缺点主要是生产工艺流程长,原料硫化钠除结晶水困难,产品中含有微量的Na+离子,使产品的耐湿性、电气特性和加工性能下降。美国的飞利浦石油公司率先采用此工艺进行工业化聚苯硫醚生产,并受到专利保护。直至1985年,专利失效。德国、日本相继有多家公司建有聚苯硫醚装置。目前世界采用硫化钠法制备聚苯硫醚主要生产厂家有美国Phillips石油公司(已被比利时索尔维公司收购)、Fortron公司、德国拜耳公司、日本东丽-菲利浦公司、吴羽化学工业公司、东曹-保士谷公司、大日本油墨化学公司、东燃石油化学工业公司等。
(二)磺溶液缩聚法
磺溶液缩聚法是由我国四川大学研发成功的。其反应式如图2-7所示,首先硫黄在极性有机溶剂中与还原剂及助剂反应,生成硫负离子。之后,与对二氯苯在常压条件下反应8~10h生成聚苯硫醚。
图2-7 磺溶液缩聚法合成PPS的工艺流程
首先将溶剂N-甲基吡咯烷酮或六甲基磷酰三胺(HMPA)、工业片碱、助剂及硫黄加入反应釜,升温脱水后降温,加入对二氯苯缩聚,反应温度为170~250℃,约8~10h后停止反应,回收溶剂,产物洗涤,干燥造粒,收率大于85%。
该法优点是采用硫黄作硫源,易准确配料,硫黄自身纯度高,贮存稳定性好,因此产品质量较好,溶剂易回收,三废较少,周期短,能耗低;缺点是硫黄提纯困难,反应放热大,生成副产物,产物纯化困难。但多年来随着合成工艺的不断改进,技术不断完善。复合催化体系的出现,可提高聚合反应的重现性和稳定性,以制备高分子量韧性PPS树脂。通过改变还原剂和助剂体系,可使反应物转化率提高,副产物减少,产品质量和生产效率进一步提升。目前,采用磺溶液缩聚法主要是我国的聚苯硫醚厂家。
(三)其他合成方法
硫化氢法是目前公认的生产高分子量聚苯硫醚的方法。以硫化氢、硫化钠和对二氯苯为原料,碱金属盐作助剂,在极性溶剂中常压缩聚制得线型PPS,通常使用无水磷酸三钠作助剂,六甲基磷酰三胺为溶剂,该法优点是副反应少,产品线型度高,质量较好;缺点是腐蚀性强,生产设备要求高,反应废气污染严重,流程较长。
氧化聚合法是以二苯基二硫化物为原料,氧气或空气为氧化剂,乙酸、丙酮、氧化钒或路易斯酸为催化剂制得直链PPS,产率近100%,反应条件温和,纯度高,但是后期易产生过硫键,且分子量不高。
开环聚合法是使用聚苯硫醚聚合过程中形成的环状五或六PPS低聚物,以适当的催化剂体系,在适宜的温度下进行开环聚合。该合成方法的产品纯度高,含氯量低;缺点是产品分子量还不高。但该方法重复利用其他聚合方法中的副产物,是一种绿色可持续的合成方法。
三、应用进展
聚苯硫醚的主要产品分布如下。聚苯硫醚的注塑级产品主要用于汽车制造、电子电气、航空航天、汽车及其他工业领域的结构件;聚苯硫醚纤维级树脂主要用于制成纤维,用于制备耐高温、抗腐蚀的滤袋,应用于热电厂、垃圾焚烧厂尾气除尘等环保领域。在当前及今后控制大气污染源,新建与改造原有的各类热电厂、垃圾焚烧厂方面需求量巨大,树脂及纤维供不应求,产能与需求之间差距巨大;聚苯硫醚薄膜级树脂则主要用于制造耐热电路板、电容器以及制成高性能复合材料,在航空航天领域使用。
(一)汽车制造行业
由于热稳定性、尺寸稳定性、力学性能和耐化学腐蚀性良好,PPS非常适合用于暴露于高温、汽车工作液、机械应力环境中的汽车部件。常规应用包括要求耐高温、尺寸稳定性高、耐腐蚀的罩内部件、刹车系统和电子/电气设备。PPS是金属替代轻质材料,能耐受盐和所有汽车工作液腐蚀。可以加工成型紧公差的复杂部件和插入成型,方便多种零部件的集成。
目前聚苯硫醚已经被证实可用于制造各种汽车零用部件,如发动机的周边零件、点火器、排气管等耐高温有腐蚀性介质的零件等。具体包括散热器零件、接头、离合器零件、发动机零件、变速器零件、油泵排气零件、燃料注入系统、配油零件、转子外圈、泵制动系统、灯具及电器、传感器、齿型带轮、空气过滤器导管、代替金属或其合金作发动机内罩等。
在未来的7年里,由于世界汽车工业的急剧膨胀,中国大陆、印尼、墨西哥、美国、德国、韩国、日本、马来西亚和中国台湾地区等汽车制造发达地区对聚苯硫醚的需求将急剧增加。至2014年,汽车行业聚苯硫醚的需求已占聚苯硫醚总需求的30%以上。随着汽车轻量化趋势不断加强,聚苯硫醚将大量取代汽车内部金属材料的使用。其中,亚太地区(印度、韩国、新加坡和马来西亚等)自2015年到2022年,对聚苯硫醚的需求将保持超过7.5%以上的增长速度。而北美地区的通用和福特集团为了追赶日本如丰田、日产、本田和马自达等汽车公司在轻量化方面的脚步,保持企业竞争力,也势必加大对聚苯硫醚的需求。目前我国汽车制造业已进入世界前3位,国家正在鼓励促进汽车零部件国产化进程,一些汽车零部件企业也正在试用国产聚苯硫醚制作的各种汽车零件,其用量近年来也在成倍增长,这为聚苯硫醚在汽车工业的应用提供了市场机遇。因此,对于国内聚苯硫醚生产企业,作好定位,瞄准汽车行业用的聚苯硫醚市场,将成为提升企业竞争力、实现自身经济效益的最主要途径。
(二)电子电气行业
聚苯硫醚具有出色的流动性和低翘曲性能,适合连接器、插座的精密成型,可满足高精密成型应用的需求。其良好的刚度和机械完整性还可方便进行组装,是所有焊接方式的最稳定优选材料。此外,由于PPS配混材料是天然的阻燃材料,即无需使用阻燃剂,也可达到UL94 V-0等级标准。
根据以上优点,聚苯硫醚已经被用于制造大型开关、继电器、电子仪表板、线圈骨架、电磁阀、印刷线路板、连接器、硬盘驱动器、断路器、微波、电源控制模块、打印头、HDD及服务器、ACA包胶模具和线架、CD/DVD光学传感器组件、HDTV及投影仪引擎盖,喷墨墨盒、电容器、电阻器、晶体管、传感器、多芯片模块、灌封杯、电源转换器、电晶体的封装材料等。
在中国、巴西和印度等国家,电子电气行业在2015~2022年对聚苯硫醚的需求也将保持至少7.5%的增长率。然而,聚苯硫醚在这类行业的应用目前主要由德国、法国、意大利、英国等欧洲国家引领。随着对各种电子产品和仪器仪表控制精度不断提高,聚苯硫醚在这一领域的应用也会越来越广泛,市场潜力巨大。因此,国内企业应开拓思路,把握聚苯硫醚在该行业的最新应用方向,开发出相应的创新尖端成品器件,才能在国际竞争中占有一席之地。
(三)工业
聚苯硫醚与生俱来的独特性能组合在各大重工业领域中得到了广泛应用,包括用于增强注塑复合材料常用领域以外的产品。此外,聚苯硫醚具有良好的热稳定性,并能耐受各种化学品,非常适用于化学腐蚀严重的环境。因此,聚苯硫醚已被用于制造各种齿轮轴承、泵、阀及各类精密零部件,如泵壳体及叶轮、阀门、流量计、压缩机零件、隔热板、滑轮、发动机分配器盖板计凸轮带覆层、精密仪器的齿轮、调节器零件、复印机零件、计算机零部件等。国内已用于制造封环、齿轮、轴承、舰艇风向标等。
在石油化工行业,聚苯硫醚早期主要作为防腐蚀材料、涂覆材料使用。国内这方面工作开展最早、也较多;近期开始使用塑料件,如石油探井部件,各种泵、阀及化工填料。
聚苯硫醚的聚合液还是一种优秀的树脂原液,在纤维挤出、防粘涂料及耐化学腐蚀涂料中均具有独特的应用。该类应用大大减少了聚苯硫醚的后处理工艺流程,降低了制备成本。
(四)家电行业
与金属、热固性塑料、工程材料相比,聚苯硫醚的易加工性和废料可回收性为其带来了较低的加工和使用成本,可方便部件整合以及高效生产。聚苯硫醚的耐高温稳定性、出色的机械强度和尺寸一致性,并可以耐受常规溶剂、碱性溶液和稀酸的腐蚀,为诸多家用电器的生产、设计、性能挑战提供了解决方案。
在家电产品领域,聚苯硫醚已经应用在如电视机及录像机零件、电熨斗、干衣机、微波炉、暖风机、咖啡电子炉等的零部件;办公用品如复印机、电脑、小型聚光灯等的零部件等。在国内,聚苯硫醚已用于制造暖风机、复印机、微波炉、各种温控器等。
(五)国防军工行业
聚苯硫醚在船舶、航空航天以及军事方面的用途也非常广泛。除了可以在一些常规武器制造方面有较多应用外,还被用于制作歼击机和导弹垂直尾翼、导弹燃烧室、航空航天飞行器接插件、线圈骨架密封垫等诸多部件,特别是用于制作隐形战斗机和轰炸机主要部件及核潜艇耐核辐射零件,也可制作枪支、头盔、军用帐篷、器皿、宇航员用品、坦克、军舰和潜艇的耐腐蚀耐磨零部件。
(六)环保行业
随着我国汽车工业、电子电气工业的迅速发展,国家加大对环保产业的治理力度。聚苯硫醚是较为理想的一种化工环保新材料。其纤维织物可长期暴露在酸性环境之中,在高温环境中使用,过滤效率较高,是能耐磨损的少数几种化学纤维之一,可用于工业燃煤锅炉的高温烟气袋式除尘成套设备过滤织物,在湿态酸性环境中,在接触温度为232℃和运行温度190℃以下,其使用寿命可达3年左右。用该纤维制成针刺毡带用于造纸工业的烘干上,由聚苯硫醚纤维制成的非织造布过滤织物在93℃的50%硫酸中具有良好的耐蚀性,强度保持率无显著影响,在93℃、10%氢氧化钠溶液中放置2周后,其强度也没有明显的变化,是较为理想的环保型耐热和耐腐蚀材料。
随着我国环保法规和政策对燃煤锅炉烟尘排放指标的要求日趋严格,目前广泛应用的水除尘和静电除尘技术已不能满足达标排放要求,袋式除尘技术得到广泛的应用,并将会在全国大规模推广。由于聚苯硫醚滤料独特的性价比优势,在高性能滤料的发展中将占有重要地位。特别是当前国家正在积极实施燃煤锅炉烟尘排放的强制性减排措施,必将带来燃煤锅炉除尘设备产品结构的提升、技术的进步和产量的超常规发展,从而使聚苯硫醚滤料在总量中的比重可望增加若干倍。目前国内火电行业利用袋式除尘比例还不到10%。预计在排放标准日趋严格、执行力度不断加大的宏观背景下,相关政策的实施将会助力PPS的应用,带动PPS的销售持续快速地增长。预计2016年,在过滤袋应用领域对PPS的需求将达到3.5万吨/年。“十三五”将是我国大力发展PPS纤维滤料的关键时期。
(七)聚苯硫醚的应用进展
(1)医用材料
美国明尼苏达州Winona的塑料配混厂的RTP公司开发出符合医用要求的工业化改性聚苯硫醚RTP1400系列产品。这类产品具有强度高、尺寸稳定性、电绝缘性和导热性好等优点,可取代通用的金属铝。RTP1400产品中由于含有专门添加剂,其热稳定性比一般PPS高一倍,而同时仍能保持优良的电绝缘性,热变形温度,能适应在加热釜反复加热消毒的要求。该材料的第一个实际应用是美国Linvatec公司开发的牙科仪器充电器盒的边框和盖子。
(2)食品接触材料
2013年,塞拉尼斯集团工程聚合物业务部泰科纳发表声明,旗下的PPS树脂品种Fortron FX4382T1 PPS符合美国食品药品管理局(FDA)和欧盟(EU)食品接触法规的要求。
由于PPS适用挤出成型和注塑成型,凭借其更轻、更韧等特性可取代用于食品处理设备的传统金属材料及其他热塑性材料。同时聚苯硫醚在很宽的温度范围内可以保持良好的尺寸稳定性、热稳定性和强度以及其耐腐蚀性、耐水解性和低吸湿率等特点,可适用于食品处理设备的传输系统、食品加工组件以及食品酿造室等。
(3)3D打印材料
3D打印是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。但目前3D打印的成品件却存在性脆、无法长期使用、无法量产的缺陷,这主要是受3D打印原料的限制,聚苯硫由于加工性能好、刚性佳、韧性好的特点,是3D打印的天然原料。2016年初,日本东丽工业公司开发出专为基于粉末床熔融技术3D打印机设计的聚苯硫醚(PPS)粉末打印材料,其商品名为“Treadmill PPS”。该公司计划2016年开始面向面向汽车、宇航、工业设备、医疗器械等领域进行销售。
与此同时,日本3D打印公司Aspect已经宣布,它计划将Treadmill PPS材料用于其正在开发的特殊工业级高耐热3D打印机。据了解,东丽集团计划今后将继续提高聚合物设计技术及微颗粒化技术,实现与碳素纤维的复合化,推进进一步强化的产品的开发。
新型PPS微颗粒以已有的高功能PPS“Torelina”为基础,改进了聚合物设计。以粉末床熔融造型为目的,为其赋予了流动性及聚合物特性。此外,这种材料还有提供了相当高的强度,相当于传统尼龙树脂。
四、发展展望
我国2016年对于聚苯硫醚的需求量将接近11万吨,但国内聚苯硫醚的年生产能力估计不足6万吨。供需仍有巨大缺口,尚不能完全满足未来市场需求。因此,我国聚苯硫醚市场发展前景仍然十分广阔。