[科普中国]-双酚A型聚砜

双酚A型聚砜由双酚A钠盐和4,4-二氧二苯亚砜在极性溶剂(如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜)中于130~150℃反应制得的产物。双酚A型聚砜是具有很高强度的无定形聚合物，它的耐热性和机械强度比聚碳酸酯好。另外它还具有优良的耐氧化性，可以在150℃的高温下使用。广泛地用作耐热条件下的工程塑料和用于其他聚合物的改性。

制备双酚A型聚砜(PSF)双酚A型聚砜是最早工业化的聚砜类塑料，俗称普通聚砜，简称聚砜(PSF)。合成双酚A型聚砜的单体是双酚A(4，4’-二羟基二苯基丙烷)和4，4’-二氯二苯砜。聚砜的制备过程分为两步，首先将双酚A与强碱(NaOH或KOH)水溶液反应制成双酚A盐，然后再与4，4'-二氯二苯砜在二甲基亚砜中进行溶液缩聚制备聚砜。成盐反应中利用二甲苯与水形成共沸物以便将副产物水除去，避免水在缩聚阶段使聚合物降解。缩聚反应的副产物NaCl或KCl对制品性能尤其是电性能的影响很大，必须严格洗涤除去。

聚砜结构与性能的关系双酚A型聚砜是一种线型杂链大分子，由苯撑基、异丙撑基、醚键和二苯砜基构成。苯撑基和二苯砜基均为高度共轭的芳环体系，这种共轭体系本身不能内旋，使大分子主链上可以内旋转的单键比例相对减少，因而大分子主链的刚性大大增强。高度共轭体系的化合键键能较高，可以吸收较大的能量而不致断链，二苯砜基中的硫原子处于最高氧化状态，稳定性高。醚基可使分子链段易绕其两端单键进行内旋，增大分子链的柔性，使链段运动能力相对提高。异丙撑基上的取代基结构对称，无极性，可减小大分子间的作用力，赋予聚合物一定的韧性及加工流动性。以上各基团综合作用的结果是：聚砜大分子结构对称，但其大分子主链的刚性成分占主导地位，使其不易结晶，为无定形高聚物。由于聚砜大分子主链刚硬、内旋转困难，链段运动需在较高的温度下才能实现。因此，聚砜的玻璃化转变温度较高，刚性及力学强度也较高，同时熔体的流动性较差、黏度大，流动温度也较高，成形加工困难。但由于大分子主链中的醚基以及异丙撑基等柔性成分的存在，使聚砜的大分子主链又具有一定的柔性，使聚合物分子链刚柔相济，赋予聚砜一定的韧性和低温性能，同时其加工性也得到一定的改善。1

性能特点聚砜是透明或微带琥珀色的非晶态线型高聚物，无气味，透光率90%以上，光的折射率为1.663。

(1)力学性能：聚砜力学性能的突出特点是抗蠕变能力很强，尺寸稳定性很高，随温度升高力学性能的下降幅度很小。

(2)热性能：聚砜的耐热性高，玻璃化温度为196℃，热变形温度为175℃，维卡软化温度为188℃，马丁耐热156℃。脆化温度为-101℃，分解温度为426℃，可在-100~50℃范围内长期使用。

(3)电性能：聚砜电性能优良，而且受环境影响小。

(4)化学性能：聚砜的化学稳定性较好，对元机酸、碱、盐的溶液很稳定，对洗涤剂和烃类也很稳定，但会受某些极性溶剂如酮类、卤代烃类的作用而溶胀、溶解或开裂，这是它性能不足之处。聚讽不发生水解作用，但在高温及负荷作用下，水能促进其应力开裂。

(5)耐辐射性：由于聚砜分子链中含有大量高度共轭的苯环和二苯砜基，使其可吸收大量辐射能而不致被破坏，因此耐辐射性好。

成形方法聚砜的成形加工方法同一般热塑性塑料，可以注射、挤出、吹塑、热成形及二次加工。注射成形用于加工各种工业零部件，宜在螺杆式注射机上进行，应选用等距、低压缩比的渐变螺杆，以及孔径稍大的直通式喷嘴。壁厚为1.9~2.5 mm的简单制品，模温控制在93℃左右，薄壁、长流程或形状复杂的制品模温应提高到149~160℃。为减少制品内应力，可对制品进行热处理。1

应用聚砜具有优良的力学性能、电性能、化学稳定性和耐热性，适宜制造各种高强度、低蠕变、高尺寸稳定性、耐蒸煮、能在高温下使用的制品，广泛应用于电子电器、机械设备、医疗器械、家用器具、交通运输等领域。在电子电器领域中，用作印刷电路板、集成电路载体及衬板、线圈骨架、接触器、家用音像设备组件、电容薄膜、高性能电池外壳、电钻外壳、线缆包覆等。在精密机械领城中，大量代替铜、铝、锌、铅等金屑材料以降低部件质量，起到经济、美观、耐用的目的。在交通运输领城中，适合制造汽车防护罩、离合器盖、仪表盘、蓄电池盖、电子点火装置组件、传感器等。在医疗器械领域中，用作外科手术工具盘、喷雾器、湿润器、流体控制器、仪表外壳、心脏起搏器、防毒面罩、流体容器、牙托、仪器外壳、消毒器皿等。在家用器具中，适合作咖啡杯、加湿器、发型干燥器、衣物蒸干器、饮料及食品分配器等。在食品工业及卫生器材中，适合做卫生设备管道、水加热器、制奶工业机械零部件及管道、食品包装及食品容器等。1

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学