Polyphenylensulfid (PPS) CAS-Nr. 26125-40-6
Polyphenylensulfid (PPS) ist ein Hochleistungskunststoff, der aus sich wiederholenden p-Phenylensulfid-Einheiten besteht. Es handelt sich um ein thermoplastisches Polymer mit Phenylsulfid-Gruppen (–S–) entlang seiner Hauptkette und einem typischen Molekulargewicht im Bereich von 10.000–50.000.
PPS ist ein verzweigtes, nichtkristallines Polymer mit hoher Viskosität. Im unvernetzten Zustand weist es eine lineare Struktur auf; nach der Vernetzung verhält es sich ähnlich wie ein Duroplast, obwohl es sich beim Erhitzen und Abkühlen noch etwas erweichen kann, was bedeutet, dass es kein echter Duroplast ist.
Es wird durch Kondensationspolymerisation von Natriumsulfid und Dichlorbenzol in einem stark polaren Lösungsmittel (wie z. B. Ammoniumhexamethylphosphat) bei 220–225 °C hergestellt. Gängige Herstellungsverfahren sind das McLafferty-Verfahren, das Friedel-Crafts-Verfahren, die Kondensation von p-Monohalogenphenylenthiophenolsalzen und die aromatische Polyhalogenierung mit Alkalimetallsulfidlösung.
PPS besitzt eine relative Dichte von etwa 1,36 und wird typischerweise als weißes Pulver oder Granulat geliefert. Es ist hart und spröde, weist eine hohe Kristallinität auf und hat eine Schmelzviskosität von 7,03–2,05 Pa·s bei 303 °C.
PPS ist in niedrig- und hochmolekularen Qualitäten erhältlich. Niedermolekulares PPS (Molekulargewicht 4000–5000) weist einen hohen Schmelzflusswert (3000–4000) auf, was die direkte Verarbeitung erschwert. Daher ist für Anwendungen wie Spritzgießen, Formpressen und Extrudieren in der Regel eine Vernetzung sowie die Zugabe von Glasfasern oder anorganischen Füllstoffen erforderlich.
Hochmolekulares PPS hingegen kann ohne Vernetzung direkt zu Kunststoffprodukten verarbeitet werden, was einen größeren Verarbeitungskomfort bietet.
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| Englischer Name |
POLY(1,4-PHENYLENSULFID) |
| Englische Synonyme |
3-[3-(1,1-BISHEXYLOXYETHYL)PYRIDIN-1-YL]PROPAN-1-SULFONAT; 6-PPS; p-Dichlorbenzol/Natriumsulfid-Copolymer; 1,4-Dichlorbenzol-Polymer mit Natriumsulfid (Na₂S); Benzol, 1,4-Dichlor-, Polymer mit Natriumsulfid; Poly(phenylensulfat); POLY(1,4-PHENYLENSULFID); POLY(PHENYLENSULFID) |
| CAS-Nummer |
26125-40-6 |
| Molekulare Formel |
(C6H4Cl2. Na2S)x |
| Molekulargewicht |
225.05 |
| EINECS-Nummer |
607-869-0 |
| Schmelzpunkt |
285-300°C |
| Dichte |
1,36 g/ml bei 25 °C |
| Bilden |
Pulver |
| Farbe |
Natürlich |
| InChI |
InChI=1S/C6H4CI2.2Na.S/c7-5-1-2-6(8)4-3-5;;;/h1-4H;;; |
| InChIKey |
RGOBIBWDGNKWML-UHFFFAOYSA-N |
| LÄCHELT |
S([Na])[Na].CIC1C=CC(=CC=1)CI |
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Produktanwendung von Polyphenylensulfid (PPS)
Polyphenylensulfid (PPS)-Harz wird hauptsächlich in technischen Kunststoffen, Fasern, Beschichtungen und Folien verwendet, wobei die Marktverteilung ungefähr 80 % Kunststoffe, 10 % Fasern, 5 % Beschichtungen und 5 % Folien beträgt.
PPS-Legierungen mit hoher Verschleißfestigkeit und selbstschmierenden Eigenschaften finden breite Anwendung im Maschinenbau, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie der Rüstungsindustrie.
Sorten mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit und Flammwidrigkeit werden vor allem im Maschinenbau, in der Elektronikindustrie und in der Automobilindustrie sowie in der Draht-, Kabel- und Kommunikationsindustrie eingesetzt.
Kunststoff-Polypropylen (PPS) hat den größten Marktanteil und bietet das breiteste Anwendungsspektrum. Produkte aus PPS benötigen in der Regel keine zusätzlichen Flammschutzmittel, weisen eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme auf und bieten eine hervorragende elektrische Isolation, wodurch sie beständig gegen korrosive Medien wie Reinigungsmittel und Lötflüssigkeiten sind.
PPS weist zudem eine starke Haftung auf und eignet sich daher für elektronische Verpackungsmaterialien, einschließlich der Verkapselung von elektronischen Bauteilen und integrierten Schaltungen.
Darüber hinaus können PPS-Legierungen bestimmte Metallkomponenten in Automobilanwendungen ersetzen, beispielsweise Wassertanks, Vergaser, Kupplungen und Ölpumpen. Sie werden auch in der Luft- und Raumfahrt sowie in Komponenten für Verkehrsflugzeuge eingesetzt, darunter Fahrwerke und Tragflächenteile. Aufgrund seiner physiologischen Unbedenklichkeit findet PPS breite Anwendung in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.
PPS-Beschichtungen bieten hohe Dichte und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit mit einer maximalen Einsatztemperatur von bis zu 300 °C nach der Vernetzung. Sie finden breite Anwendung in der Petrochemie, Pharmazie, Lebensmittelindustrie, im Militärbereich und in der Instrumententechnik, beispielsweise für Rohre, Ventile, Behälter, Lagertanks und antihaftbeschichtetes Kochgeschirr in korrosiven Umgebungen.
PPS-Folien, ob rein oder als Verbundfolien (durch Laminierung), werden in der elektrischen Isolierung, bei elektronischen Bauteilen, Automobilteilen, Membranmaterialien, Dekorationsmaterialien, Klebebändern, Druckerkomponenten und hitzebeständigen Lebensmittelverpackungen eingesetzt und können auch zu leitfähigen Folien verarbeitet werden.
PPS-Fasern weisen eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit auf, vergleichbar mit PET- und PA-Harzen. Nach dem Verstrecken verbessern sich ihre Festigkeit und ihr Elastizitätsmodul deutlich, was erweiterte Anwendungsmöglichkeiten für Fasern und Folien eröffnet. PPS-Fasern zeichnen sich zudem durch hervorragende chemische Beständigkeit (stabil bis 200 °C), Langzeit-Wärmestabilität (200–220 °C), Flammschutz (LOI ≥ 35), Strahlungsbeständigkeit (≥ 1 × 10⁷ Gy), gute mechanische Eigenschaften und eine hohe elektrische Isolationsfähigkeit aus und sind somit ein leistungsstarkes Funktionsfasermaterial.
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