聚砜是一種性能很好工程熱塑性塑料,屬于砜類聚合物。其分子鏈由苯環通過醚鍵〔?O?〕相連,并于鏈段中嵌入砜基團〔?SO??〕,形成如圖所示重復單元結構[]。這種結構賦予了材料以下幾類核心特性:
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1. 熱性能
- 玻璃化轉變溫度〔Tg〕約 175?℃–180?℃,于此溫度以上仍能保持較好尺寸穩固性、機械強度。
- 熱穩固性:于 300?℃左右仍能保持結構完整,適用于高溫加工、一直工作環境。
2. 機械性能
- 密度約 1.24?g·cm?3,相對輕質。
其楊氏模量約為2.48GPa,表現出較好的剛性和較強的抗變形能力.。
- 沖擊韌性:就算于高溫下也保持較高沖擊強度,適合承受動態載荷。
3. 化學、耐腐蝕性
- 對多數有機溶劑、酸堿還有腐蝕性介質表現出優秀耐受性,能夠于嚴苛化學環境中一直使用。
- 于醫療、制藥行業,可耐受 γ 輻射〔高達 50?kGy〕、蒸汽滅菌,保持材料性能不受影響。
4. 電氣、光學特性
- 介電強度高,于電氣不導電、封裝中常作不導電材料。
- 透明或半透明,可制成光學部件,如透明閥門、觀察窗[]。
5. 加工、成型
- 可通過注射成型、擠出、熱壓、發泡許多工藝加工。
- 于堿性蓄電池殼體注射成型實驗中,選用粘度為 0.45–0.55?dL/g PSU,能夠制得滿足軍用裝備要求殼體、殼蓋[]。
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7. 發展趨勢、研究熱點
1. 功能復合:將 PSU 、納米填料〔如石墨烯氧化物、碳纖維、金屬氧化物〕復合,以提升導熱、導電或機械強化效果。
2. 膜技術:通過相轉化或電紡方法制備改性 PSU 膜,用于血液透析、廢水處理高端分離用途。
3. 可持續加工:利用超臨界 CO? 發泡技術實現低能耗、低溶劑 PSU 泡沫制品生產,顯著降低發泡溫度并提升孔徑可控性。
4. 離子導電膜:磺化 PSU〔SPSU〕于質子交換膜燃料電池中表現出優良離子導電性、化學穩固性,成為新一代電解質材料候選者[]。
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8. 小結
聚砜〔PSU〕憑借其 高 Tg、優秀機械強度、超強化學惰性、優良電不導電性還有透明性,于航空航天、醫療器械、過濾分離、電氣不導電、高溫結構件多個高端行業得到大量用途。當前研究重點集中于 功能復合、膜改性、綠色發泡工藝還有離子導電化 方向,以進一步拓展其于新能源、領先生產、生物醫藥前沿行業用途潛力。
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