第六節(jié)　聚苯硫醚

聚苯硫醚（polyphenylene sulfide，PPS），又被稱為聚亞苯基硫醚，是一種新型高性能熱塑性樹脂。聚苯硫醚是繼聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚碳酸酯（PC）、熱塑性聚酯（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，具有耐輻射、耐腐蝕、耐磨、阻燃、尺寸穩(wěn)定性好、電性能優(yōu)良、可加工性能好等特點(diǎn)，在汽車、電子、石化、制藥、環(huán)保、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的用途和十分優(yōu)越的發(fā)展前景。

一、供需情況

（一）PPS的需求

近年來聚苯硫醚已成為特種工程塑料的第一大品種，在汽車制造、電子電氣、機(jī)械制造、化工儀器儀表和航天工業(yè)等方面具有廣泛的應(yīng)用。預(yù)計(jì)今后幾年，全球PPS樹脂需求量將認(rèn)15%～25%的年增長率遞增。2015年全球PPS樹脂需求量達(dá)14萬～15萬噸，2020年需求量將超過20萬噸。

據(jù)HIS調(diào)查顯示（圖2-4），2014年，全球PPS需求中，中國需求量占比最高，日本、美國、歐洲依次減少。據(jù)Grand View Research數(shù)據(jù)分析（圖2-5），北美在2012年對PPS的需求接近1.5萬噸，以后每年按照約7.3%的比例增長。至2022年，北美對PPS需求量將超過2.5萬噸。其中汽車、電子和工業(yè)方面的需求占比最高。2014年，我國聚苯硫醚的市場需求總量達(dá)到9.2萬噸，2015年增至10.4萬噸，“十二五”時(shí)期年復(fù)合增長率約為20%，遠(yuǎn)超于北美地區(qū)。

近年來，由于我國汽車制造、電子電氣、航天航空等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，聚苯硫醚的進(jìn)出口都處于穩(wěn)步增長的狀態(tài)。尤其自2013年以來，我國聚苯硫醚的出口數(shù)量急劇增加。至2015年，聚苯硫醚的出口數(shù)量已經(jīng)與進(jìn)口數(shù)量相當(dāng)，但出口金額卻不足進(jìn)口金額的50%，說明我國聚苯硫醚已經(jīng)產(chǎn)能過剩，但高端產(chǎn)品不足。由于國家政策的支持，低端產(chǎn)品主要銷往東南亞、西亞、南美等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)。目前，我國已成為亞洲第一塑料消費(fèi)大國，但是高端聚苯硫醚與國外還存在一定差距，聚苯硫醚一定時(shí)期內(nèi)仍存在較大進(jìn)口需求。為此，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)加大技術(shù)開發(fā)與科研力度，力爭實(shí)現(xiàn)進(jìn)口份額的國產(chǎn)化，提高產(chǎn)品自給率，進(jìn)一步開拓國內(nèi)外市場。

（二）世界PPS產(chǎn)能及變化

目前，掌握了PPS樹脂工業(yè)化生產(chǎn)制造技術(shù)的國家主要集中在美國、日本、中國。2011年年末，全球PPS總產(chǎn)能為11.25萬噸/年，年生產(chǎn)量超過8萬噸，2014年全球產(chǎn)能達(dá)26萬噸/年。世界上除中國外，主要PPS的生產(chǎn)廠家以及產(chǎn)能如表2-12所示。

隨著全球PPS需求日益增長，全球各大生產(chǎn)廠商為迎合市場的需求迅速作出反應(yīng)，紛紛擴(kuò)大甚至建立新的生產(chǎn)線，增大產(chǎn)能。東麗工業(yè)公司已經(jīng)在韓國群山開始建設(shè)產(chǎn)能為8600噸/年的生產(chǎn)裝置，計(jì)劃2016年建成。屆時(shí)，東麗工業(yè)公司全球PPS產(chǎn)量將提高到2.76萬噸/年。SK化工計(jì)劃在韓國蔚山工業(yè)園當(dāng)中新建一個(gè)生產(chǎn)設(shè)備，首期的產(chǎn)能是1.2萬噸/年。計(jì)劃在2015年年底完工，2016年投產(chǎn)。同時(shí)，考慮到2015年以后的市場增長率，SK化工也會適時(shí)擴(kuò)建產(chǎn)能，產(chǎn)量有希望達(dá)到2萬噸/年。迪愛生株式會社（DIC，大日本油墨化學(xué)公司）計(jì)劃在中國張家港新建一座產(chǎn)能為6000噸/年的PPS混配廠，已于近期開始生產(chǎn)，預(yù)計(jì)2016年年底該工廠的產(chǎn)能將達(dá)60%。待張家港工廠全面投產(chǎn)后，DIC公司PPS化合物總產(chǎn)能有望增至4萬噸/年。比利時(shí)的Solvay公司在2014年，以2.2億美元的價(jià)格收購Chevron-Phillips化學(xué)公司的PPS業(yè)務(wù)，籍此該公司將成為高性能熱塑性樹脂產(chǎn)品結(jié)構(gòu)最全的一家公司。另外，Celanese公司在2014年于南京建立其中國境內(nèi)第一個(gè)PPS復(fù)合生產(chǎn)裝置，新增Fortron牌聚苯硫醚樹脂復(fù)合生產(chǎn)能力。

（三）我國PPS產(chǎn)能及變化

20世紀(jì)70年代開始，原上海華東化工學(xué)院、上海合成樹脂研究所、天津合成材料研究所、廣州化工研究院、四川大學(xué)等單位對聚苯硫醚進(jìn)行了生產(chǎn)與應(yīng)用方面研究開發(fā)工作，從小試到千克級擴(kuò)試，再到噸位級中試至百噸級試產(chǎn)，先后上馬了數(shù)10套生產(chǎn)裝置，耗資數(shù)以億計(jì)。其中研究最早和最有實(shí)力的單位是四川大學(xué)材料研究所，取得多項(xiàng)國家專利。以四川大學(xué)早年著重研究傳統(tǒng)的硫化鈉路線，后又開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的硫黃溶液法合成路線。20世紀(jì)80年代后半期，主要是四川地區(qū)的一些中小企業(yè)，以四川大學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)建立了一批年產(chǎn)幾十噸規(guī)模的小裝置，生產(chǎn)低分子量的涂料級PPS樹脂。但由于工藝技術(shù)不完善，產(chǎn)品缺乏競爭力，這些小裝置實(shí)際上未能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。四川特種工程塑料廠（原自貢化學(xué)試劑廠）與四川大學(xué)合作，由國家投資于1990～1991年建成150噸/年P(guān)PS工業(yè)性試驗(yàn)裝置，生產(chǎn)交聯(lián)型注塑級樹脂。進(jìn)入21世紀(jì)后，四川自貢華拓實(shí)業(yè)發(fā)展股份有限公司和四川自貢鴻鶴化工集團(tuán)（自貢鴻鶴特種工程塑料有限責(zé)任公司）均在原四川特種工程塑料廠合成PPS技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用精制工業(yè)硫化鈉與對二氯苯在NMP中加壓縮聚的工藝路線分別建立了85噸/年和70噸/年的PPS樹脂合成裝置，并相繼通過了四川省組織的72h生產(chǎn)考核。以此為資本，四川華拓實(shí)業(yè)發(fā)展股份有限公司正式接手國家計(jì)委的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程，于2002年年底在四川德陽建成了千噸級的PPS產(chǎn)業(yè)化裝置并試車成功，于2003年以四川得陽科技股份有限公司的名義開始了PPS樹脂的正式生產(chǎn)和復(fù)合材料的銷售，成為幾乎是唯一的國產(chǎn)PPS樹脂生產(chǎn)與供應(yīng)商。受四川得陽科技股份有限公司PPS產(chǎn)業(yè)化成功的鼓舞，國內(nèi)已有多家單位正計(jì)劃建設(shè)新的千噸級PPS產(chǎn)業(yè)化裝置。四川得陽科技股份有限公司一度居于國內(nèi)PPS行業(yè)龍頭地位。

四川自貢鴻鶴化工股份有限公司2006年后并入四川昊華西南化工公司，該公司目前建有年產(chǎn)2000噸纖維級PPS的生產(chǎn)裝置，并打算建設(shè)年產(chǎn)1.5萬噸PPS樹脂的生產(chǎn)線。浙江新和成特種材料有限公司引進(jìn)美國菲利普石油公司技術(shù)建設(shè)了0.5萬噸/年的PPS生產(chǎn)線，并已于2013年9月正式投產(chǎn)。以往我國PPS生產(chǎn)裝置規(guī)模普遍偏小，近年來，面對我國旺盛的PPS需求以及國內(nèi)供應(yīng)短缺、大量進(jìn)口的情況，企業(yè)也紛紛新建萬噸級聚苯硫醚生產(chǎn)裝置。在PPS纖維方面，江蘇瑞泰科技獲得了四川紡織工業(yè)研究所PPS纖維的生產(chǎn)技術(shù)，并于2006年開始生產(chǎn)PPS短纖維和長絲，率先實(shí)現(xiàn)了PPS纖維的國產(chǎn)化。然而，2014年年初，四川得陽公司被查出資金鏈出現(xiàn)問題，公司停產(chǎn)，至使國內(nèi)PPS產(chǎn)業(yè)遭受一定的打擊。

2015年，我國PPS樹脂生產(chǎn)能力大約為8萬噸/年，但主要以低相對分子質(zhì)量注塑級PPS產(chǎn)品為主。但即使是在中低端市場，我國聚苯硫醚的實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模也遠(yuǎn)小于國內(nèi)的需求總量。更重要的是，高品級的聚苯硫醚樹脂在國內(nèi)還沒有形成有規(guī)模的產(chǎn)品，纖維級PPS樹脂的生產(chǎn)能力不足1萬噸/年。我國PPS的生產(chǎn)廠家以及產(chǎn)能如表2-13所示。

近年來，美國、日本兩國都在著重發(fā)展大規(guī)模、經(jīng)濟(jì)化的萬噸級樹脂合成生產(chǎn)線，這將有效降低聚苯硫醚的生產(chǎn)成本。鑒于聚苯硫醚的重要性和其良好的市場與經(jīng)濟(jì)效益，國家863計(jì)劃、攻關(guān)計(jì)劃等長期支持下，我國在2001年成功實(shí)現(xiàn)了千噸級聚苯硫醚樹脂產(chǎn)業(yè)化，但由于在進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模方面存在的工藝、技術(shù)及設(shè)備等多方面的制約，使得我國聚苯硫醚產(chǎn)業(yè)停滯不前，尤其是四川得陽科技股份有限公司的聚苯硫醚生產(chǎn)線的下馬，更使我國的聚苯硫醚產(chǎn)業(yè)面臨被國外公司擠出市場的巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此，急需我國在聚苯硫醚的基礎(chǔ)研究及工藝穩(wěn)定和放大技術(shù)水平方面進(jìn)一步提升，加快我國聚苯硫醚產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。鄂爾多斯市伊騰高科有限公司與四川大學(xué)合作，憑借其當(dāng)?shù)刎S富的芒硝資源，擬建設(shè)產(chǎn)能1萬噸/年聚苯硫醚的生產(chǎn)線，首期3000噸/年工程已于2014年基本完工。2014年4月，敦煌西域特種新材股份有限公司與蘭州新區(qū)簽約，建設(shè)一座占地8000m²的特種高科技企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心，計(jì)劃以PPS樹脂、PPS薄膜、PPS纖維、PPS注塑件、PPS涂料等產(chǎn)品的研發(fā)為核心，打造特種工程塑料產(chǎn)品的集散地和輻射源基地。2014年8月廣安聚苯硫醚樹脂項(xiàng)目正式破土動(dòng)工，主要建設(shè)2萬噸/年注塑級聚苯硫醚、1萬噸/年纖維級聚苯硫醚、2000噸/年拉膜級聚苯硫醚、6萬噸/年聚苯硫醚改性料、1500噸/年聚苯硫醚薄膜及5000噸/年聚苯硫醚合成纖維生產(chǎn)項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2016年全部建成。

二、制備工藝

自19世紀(jì)末聚苯硫醚被發(fā)現(xiàn)以來，其合成經(jīng)歷了親電取代、溶液自縮聚、溶液縮聚、氧化聚合、開環(huán)聚合、熔融縮聚等方法。目前溶液縮聚法被最廣泛地采用。因此本文著重介紹兩種聚苯硫醚的溶液縮聚法。

（一）硫化鈉法

硫化鈉法是目前工業(yè)上主要采用的合成聚苯硫醚的方法，其反應(yīng)方程式如圖2-7所示。以對二氯苯和硫化鈉為原料、N-甲基吡咯烷（NMP）酮為溶劑，反應(yīng)溫度為170～350℃，壓力為6.87MPa。該反應(yīng)的機(jī)理為S_NAr的親核取代反應(yīng)機(jī)理，由于Na₂S自身帶有的結(jié)晶水，結(jié)晶水在反應(yīng)體系中過多殘留，會造成聚合反應(yīng)后期分子鏈降解。因此需要在反應(yīng)過程中，逐步將結(jié)晶水脫除并排出反應(yīng)體系。但Darryl和Carlton的研究表明，反應(yīng)過程中微量的水存在，可以與Na₂S和溶劑形成絡(luò)合物——Na₂S·NMP·xH₂O，可有效地促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。因此，工業(yè)上通常采用將含結(jié)晶水的硫化鈉直接加入反應(yīng)釜中，通過在溶劑中加熱回流，逐步脫去結(jié)晶水的方法，這種方法也被叫作釜內(nèi)脫水法。

需要注意的是，反應(yīng)中所使用的聚合反應(yīng)原料對二氯苯和硫化鈉的純度需要足夠高，否則會導(dǎo)致合成的聚苯硫醚的分子量不高。但硫化鈉的精制十分困難，工業(yè)上早期制備的聚苯硫醚的分子量不高（重均分子量小于20000Da），造成其力學(xué)性能下降。為提高其分子量，主要采用兩種方式：一是將合成的樹脂在高溫下進(jìn)行熱氧交聯(lián)后處理；二是在聚合過程中加入少量三官能團(tuán)反應(yīng)單體，如1，2，4-三氯苯，進(jìn)行共聚。這兩種方法均可使樹脂輕微交聯(lián)支化，從而提高樹脂的分子量。合成的聚苯硫醚均為支化交聯(lián)型聚苯硫醚，雖然一定程度上增強(qiáng)了樹脂的力學(xué)性能，但樹脂的流動(dòng)加工性則受到一定損失。

工業(yè)上硫化鈉法制備聚苯硫醚的流程如圖2-6所示，首先將溶劑NMP、硫化鈉和少量氫氧化鈉加入反應(yīng)釜，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫脫水，直到達(dá)到所需要為止。脫水結(jié)束后，此時(shí)釜內(nèi)溫度一般為200～205℃，待降至170℃時(shí)，加入對二氯苯和適量NMP進(jìn)行縮聚反應(yīng)。反應(yīng)溫度為230～270℃，反應(yīng)時(shí)間3～6h，待反應(yīng)完成后降壓降溫并過濾，得濾餅，用水反復(fù)沖洗，干燥后得聚合物成品。濾液部分通過精餾回收溶劑，循環(huán)使用。

該合成工藝的優(yōu)點(diǎn)是原料易得，產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)物收率高（>90%），工藝可重復(fù)性好。缺點(diǎn)主要是生產(chǎn)工藝流程長，原料硫化鈉除結(jié)晶水困難，產(chǎn)品中含有微量的Na⁺離子，使產(chǎn)品的耐濕性、電氣特性和加工性能下降。美國的飛利浦石油公司率先采用此工藝進(jìn)行工業(yè)化聚苯硫醚生產(chǎn)，并受到專利保護(hù)。直至1985年，專利失效。德國、日本相繼有多家公司建有聚苯硫醚裝置。目前世界采用硫化鈉法制備聚苯硫醚主要生產(chǎn)廠家有美國Phillips石油公司（已被比利時(shí)索爾維公司收購）、Fortron公司、德國拜耳公司、日本東麗-菲利浦公司、吳羽化學(xué)工業(yè)公司、東曹-保士谷公司、大日本油墨化學(xué)公司、東燃石油化學(xué)工業(yè)公司等。

（二）磺溶液縮聚法

磺溶液縮聚法是由我國四川大學(xué)研發(fā)成功的。其反應(yīng)式如圖2-7所示，首先硫黃在極性有機(jī)溶劑中與還原劑及助劑反應(yīng)，生成硫負(fù)離子。之后，與對二氯苯在常壓條件下反應(yīng)8～10h生成聚苯硫醚。

首先將溶劑N-甲基吡咯烷酮或六甲基磷酰三胺（HMPA）、工業(yè)片堿、助劑及硫黃加入反應(yīng)釜，升溫脫水后降溫，加入對二氯苯縮聚，反應(yīng)溫度為170～250℃，約8～10h后停止反應(yīng)，回收溶劑，產(chǎn)物洗滌，干燥造粒，收率大于85%。

該法優(yōu)點(diǎn)是采用硫黃作硫源，易準(zhǔn)確配料，硫黃自身純度高，貯存穩(wěn)定性好，因此產(chǎn)品質(zhì)量較好，溶劑易回收，三廢較少，周期短，能耗低；缺點(diǎn)是硫黃提純困難，反應(yīng)放熱大，生成副產(chǎn)物，產(chǎn)物純化困難。但多年來隨著合成工藝的不斷改進(jìn)，技術(shù)不斷完善。復(fù)合催化體系的出現(xiàn)，可提高聚合反應(yīng)的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，以制備高分子量韌性PPS樹脂。通過改變還原劑和助劑體系，可使反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高，副產(chǎn)物減少，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率進(jìn)一步提升。目前，采用磺溶液縮聚法主要是我國的聚苯硫醚廠家。

（三）其他合成方法

硫化氫法是目前公認(rèn)的生產(chǎn)高分子量聚苯硫醚的方法。以硫化氫、硫化鈉和對二氯苯為原料，堿金屬鹽作助劑，在極性溶劑中常壓縮聚制得線型PPS，通常使用無水磷酸三鈉作助劑，六甲基磷酰三胺為溶劑，該法優(yōu)點(diǎn)是副反應(yīng)少，產(chǎn)品線型度高，質(zhì)量較好；缺點(diǎn)是腐蝕性強(qiáng)，生產(chǎn)設(shè)備要求高，反應(yīng)廢氣污染嚴(yán)重，流程較長。

氧化聚合法是以二苯基二硫化物為原料，氧氣或空氣為氧化劑，乙酸、丙酮、氧化釩或路易斯酸為催化劑制得直鏈PPS，產(chǎn)率近100%，反應(yīng)條件溫和，純度高，但是后期易產(chǎn)生過硫鍵，且分子量不高。

開環(huán)聚合法是使用聚苯硫醚聚合過程中形成的環(huán)狀五或六PPS低聚物，以適當(dāng)?shù)拇呋瘎w系，在適宜的溫度下進(jìn)行開環(huán)聚合。該合成方法的產(chǎn)品純度高，含氯量低；缺點(diǎn)是產(chǎn)品分子量還不高。但該方法重復(fù)利用其他聚合方法中的副產(chǎn)物，是一種綠色可持續(xù)的合成方法。

三、應(yīng)用進(jìn)展

聚苯硫醚的主要產(chǎn)品分布如下。聚苯硫醚的注塑級產(chǎn)品主要用于汽車制造、電子電氣、航空航天、汽車及其他工業(yè)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)件；聚苯硫醚纖維級樹脂主要用于制成纖維，用于制備耐高溫、抗腐蝕的濾袋，應(yīng)用于熱電廠、垃圾焚燒廠尾氣除塵等環(huán)保領(lǐng)域。在當(dāng)前及今后控制大氣污染源，新建與改造原有的各類熱電廠、垃圾焚燒廠方面需求量巨大，樹脂及纖維供不應(yīng)求，產(chǎn)能與需求之間差距巨大；聚苯硫醚薄膜級樹脂則主要用于制造耐熱電路板、電容器以及制成高性能復(fù)合材料，在航空航天領(lǐng)域使用。

（一）汽車制造行業(yè)

由于熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能和耐化學(xué)腐蝕性良好，PPS非常適合用于暴露于高溫、汽車工作液、機(jī)械應(yīng)力環(huán)境中的汽車部件。常規(guī)應(yīng)用包括要求耐高溫、尺寸穩(wěn)定性高、耐腐蝕的罩內(nèi)部件、剎車系統(tǒng)和電子/電氣設(shè)備。PPS是金屬替代輕質(zhì)材料，能耐受鹽和所有汽車工作液腐蝕。可以加工成型緊公差的復(fù)雜部件和插入成型，方便多種零部件的集成。

目前聚苯硫醚已經(jīng)被證實(shí)可用于制造各種汽車零用部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)的周邊零件、點(diǎn)火器、排氣管等耐高溫有腐蝕性介質(zhì)的零件等。具體包括散熱器零件、接頭、離合器零件、發(fā)動(dòng)機(jī)零件、變速器零件、油泵排氣零件、燃料注入系統(tǒng)、配油零件、轉(zhuǎn)子外圈、泵制動(dòng)系統(tǒng)、燈具及電器、傳感器、齒型帶輪、空氣過濾器導(dǎo)管、代替金屬或其合金作發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)罩等。

在未來的7年里，由于世界汽車工業(yè)的急劇膨脹，中國大陸、印尼、墨西哥、美國、德國、韓國、日本、馬來西亞和中國臺灣地區(qū)等汽車制造發(fā)達(dá)地區(qū)對聚苯硫醚的需求將急劇增加。至2014年，汽車行業(yè)聚苯硫醚的需求已占聚苯硫醚總需求的30%以上。隨著汽車輕量化趨勢不斷加強(qiáng)，聚苯硫醚將大量取代汽車內(nèi)部金屬材料的使用。其中，亞太地區(qū)（印度、韓國、新加坡和馬來西亞等）自2015年到2022年，對聚苯硫醚的需求將保持超過7.5%以上的增長速度。而北美地區(qū)的通用和福特集團(tuán)為了追趕日本如豐田、日產(chǎn)、本田和馬自達(dá)等汽車公司在輕量化方面的腳步，保持企業(yè)競爭力，也勢必加大對聚苯硫醚的需求。目前我國汽車制造業(yè)已進(jìn)入世界前3位，國家正在鼓勵(lì)促進(jìn)汽車零部件國產(chǎn)化進(jìn)程，一些汽車零部件企業(yè)也正在試用國產(chǎn)聚苯硫醚制作的各種汽車零件，其用量近年來也在成倍增長，這為聚苯硫醚在汽車工業(yè)的應(yīng)用提供了市場機(jī)遇。因此，對于國內(nèi)聚苯硫醚生產(chǎn)企業(yè)，作好定位，瞄準(zhǔn)汽車行業(yè)用的聚苯硫醚市場，將成為提升企業(yè)競爭力、實(shí)現(xiàn)自身經(jīng)濟(jì)效益的最主要途徑。

（二）電子電氣行業(yè)

聚苯硫醚具有出色的流動(dòng)性和低翹曲性能，適合連接器、插座的精密成型，可滿足高精密成型應(yīng)用的需求。其良好的剛度和機(jī)械完整性還可方便進(jìn)行組裝，是所有焊接方式的最穩(wěn)定優(yōu)選材料。此外，由于PPS配混材料是天然的阻燃材料，即無需使用阻燃劑，也可達(dá)到UL94 V-0等級標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)以上優(yōu)點(diǎn)，聚苯硫醚已經(jīng)被用于制造大型開關(guān)、繼電器、電子儀表板、線圈骨架、電磁閥、印刷線路板、連接器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、斷路器、微波、電源控制模塊、打印頭、HDD及服務(wù)器、ACA包膠模具和線架、CD/DVD光學(xué)傳感器組件、HDTV及投影儀引擎蓋，噴墨墨盒、電容器、電阻器、晶體管、傳感器、多芯片模塊、灌封杯、電源轉(zhuǎn)換器、電晶體的封裝材料等。

在中國、巴西和印度等國家，電子電氣行業(yè)在2015～2022年對聚苯硫醚的需求也將保持至少7.5%的增長率。然而，聚苯硫醚在這類行業(yè)的應(yīng)用目前主要由德國、法國、意大利、英國等歐洲國家引領(lǐng)。隨著對各種電子產(chǎn)品和儀器儀表控制精度不斷提高，聚苯硫醚在這一領(lǐng)域的應(yīng)用也會越來越廣泛，市場潛力巨大。因此，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)開拓思路，把握聚苯硫醚在該行業(yè)的最新應(yīng)用方向，開發(fā)出相應(yīng)的創(chuàng)新尖端成品器件，才能在國際競爭中占有一席之地。

（三）工業(yè)

聚苯硫醚與生俱來的獨(dú)特性能組合在各大重工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，包括用于增強(qiáng)注塑復(fù)合材料常用領(lǐng)域以外的產(chǎn)品。此外，聚苯硫醚具有良好的熱穩(wěn)定性，并能耐受各種化學(xué)品，非常適用于化學(xué)腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境。因此，聚苯硫醚已被用于制造各種齒輪軸承、泵、閥及各類精密零部件，如泵殼體及葉輪、閥門、流量計(jì)、壓縮機(jī)零件、隔熱板、滑輪、發(fā)動(dòng)機(jī)分配器蓋板計(jì)凸輪帶覆層、精密儀器的齒輪、調(diào)節(jié)器零件、復(fù)印機(jī)零件、計(jì)算機(jī)零部件等。國內(nèi)已用于制造封環(huán)、齒輪、軸承、艦艇風(fēng)向標(biāo)等。

在石油化工行業(yè)，聚苯硫醚早期主要作為防腐蝕材料、涂覆材料使用。國內(nèi)這方面工作開展最早、也較多；近期開始使用塑料件，如石油探井部件，各種泵、閥及化工填料。

聚苯硫醚的聚合液還是一種優(yōu)秀的樹脂原液，在纖維擠出、防粘涂料及耐化學(xué)腐蝕涂料中均具有獨(dú)特的應(yīng)用。該類應(yīng)用大大減少了聚苯硫醚的后處理工藝流程，降低了制備成本。

（四）家電行業(yè)

與金屬、熱固性塑料、工程材料相比，聚苯硫醚的易加工性和廢料可回收性為其帶來了較低的加工和使用成本，可方便部件整合以及高效生產(chǎn)。聚苯硫醚的耐高溫穩(wěn)定性、出色的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸一致性，并可以耐受常規(guī)溶劑、堿性溶液和稀酸的腐蝕，為諸多家用電器的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、性能挑戰(zhàn)提供了解決方案。

在家電產(chǎn)品領(lǐng)域，聚苯硫醚已經(jīng)應(yīng)用在如電視機(jī)及錄像機(jī)零件、電熨斗、干衣機(jī)、微波爐、暖風(fēng)機(jī)、咖啡電子爐等的零部件；辦公用品如復(fù)印機(jī)、電腦、小型聚光燈等的零部件等。在國內(nèi)，聚苯硫醚已用于制造暖風(fēng)機(jī)、復(fù)印機(jī)、微波爐、各種溫控器等。

（五）國防軍工行業(yè)

聚苯硫醚在船舶、航空航天以及軍事方面的用途也非常廣泛。除了可以在一些常規(guī)武器制造方面有較多應(yīng)用外，還被用于制作殲擊機(jī)和導(dǎo)彈垂直尾翼、導(dǎo)彈燃燒室、航空航天飛行器接插件、線圈骨架密封墊等諸多部件，特別是用于制作隱形戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)主要部件及核潛艇耐核輻射零件，也可制作槍支、頭盔、軍用帳篷、器皿、宇航員用品、坦克、軍艦和潛艇的耐腐蝕耐磨零部件。

（六）環(huán)保行業(yè)

隨著我國汽車工業(yè)、電子電氣工業(yè)的迅速發(fā)展，國家加大對環(huán)保產(chǎn)業(yè)的治理力度。聚苯硫醚是較為理想的一種化工環(huán)保新材料。其纖維織物可長期暴露在酸性環(huán)境之中，在高溫環(huán)境中使用，過濾效率較高，是能耐磨損的少數(shù)幾種化學(xué)纖維之一，可用于工業(yè)燃煤鍋爐的高溫?zé)煔獯匠龎m成套設(shè)備過濾織物，在濕態(tài)酸性環(huán)境中，在接觸溫度為232℃和運(yùn)行溫度190℃以下，其使用壽命可達(dá)3年左右。用該纖維制成針刺氈帶用于造紙工業(yè)的烘干上，由聚苯硫醚纖維制成的非織造布過濾織物在93℃的50%硫酸中具有良好的耐蝕性，強(qiáng)度保持率無顯著影響，在93℃、10%氫氧化鈉溶液中放置2周后，其強(qiáng)度也沒有明顯的變化，是較為理想的環(huán)保型耐熱和耐腐蝕材料。

隨著我國環(huán)保法規(guī)和政策對燃煤鍋爐煙塵排放指標(biāo)的要求日趨嚴(yán)格，目前廣泛應(yīng)用的水除塵和靜電除塵技術(shù)已不能滿足達(dá)標(biāo)排放要求，袋式除塵技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，并將會在全國大規(guī)模推廣。由于聚苯硫醚濾料獨(dú)特的性價(jià)比優(yōu)勢，在高性能濾料的發(fā)展中將占有重要地位。特別是當(dāng)前國家正在積極實(shí)施燃煤鍋爐煙塵排放的強(qiáng)制性減排措施，必將帶來燃煤鍋爐除塵設(shè)備產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的提升、技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)量的超常規(guī)發(fā)展，從而使聚苯硫醚濾料在總量中的比重可望增加若干倍。目前國內(nèi)火電行業(yè)利用袋式除塵比例還不到10%。預(yù)計(jì)在排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格、執(zhí)行力度不斷加大的宏觀背景下，相關(guān)政策的實(shí)施將會助力PPS的應(yīng)用，帶動(dòng)PPS的銷售持續(xù)快速地增長。預(yù)計(jì)2016年，在過濾袋應(yīng)用領(lǐng)域?qū)PS的需求將達(dá)到3.5萬噸/年。“十三五”將是我國大力發(fā)展PPS纖維濾料的關(guān)鍵時(shí)期。

（七）聚苯硫醚的應(yīng)用進(jìn)展

（1）醫(yī)用材料

美國明尼蘇達(dá)州Winona的塑料配混廠的RTP公司開發(fā)出符合醫(yī)用要求的工業(yè)化改性聚苯硫醚RTP1400系列產(chǎn)品。這類產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性、電絕緣性和導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn)，可取代通用的金屬鋁。RTP1400產(chǎn)品中由于含有專門添加劑，其熱穩(wěn)定性比一般PPS高一倍，而同時(shí)仍能保持優(yōu)良的電絕緣性，熱變形溫度，能適應(yīng)在加熱釜反復(fù)加熱消毒的要求。該材料的第一個(gè)實(shí)際應(yīng)用是美國Linvatec公司開發(fā)的牙科儀器充電器盒的邊框和蓋子。

（2）食品接觸材料

2013年，塞拉尼斯集團(tuán)工程聚合物業(yè)務(wù)部泰科納發(fā)表聲明，旗下的PPS樹脂品種Fortron^?? FX4382T1 PPS符合美國食品藥品管理局（FDA）和歐盟（EU）食品接觸法規(guī)的要求。

由于PPS適用擠出成型和注塑成型，憑借其更輕、更韌等特性可取代用于食品處理設(shè)備的傳統(tǒng)金屬材料及其他熱塑性材料。同時(shí)聚苯硫醚在很寬的溫度范圍內(nèi)可以保持良好的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和強(qiáng)度以及其耐腐蝕性、耐水解性和低吸濕率等特點(diǎn)，可適用于食品處理設(shè)備的傳輸系統(tǒng)、食品加工組件以及食品釀造室等。

（3）3D打印材料

3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。但目前3D打印的成品件卻存在性脆、無法長期使用、無法量產(chǎn)的缺陷，這主要是受3D打印原料的限制，聚苯硫由于加工性能好、剛性佳、韌性好的特點(diǎn)，是3D打印的天然原料。2016年初，日本東麗工業(yè)公司開發(fā)出專為基于粉末床熔融技術(shù)3D打印機(jī)設(shè)計(jì)的聚苯硫醚（PPS）粉末打印材料，其商品名為“Treadmill PPS”。該公司計(jì)劃2016年開始面向面向汽車、宇航、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療器械等領(lǐng)域進(jìn)行銷售。

與此同時(shí)，日本3D打印公司Aspect已經(jīng)宣布，它計(jì)劃將Treadmill PPS材料用于其正在開發(fā)的特殊工業(yè)級高耐熱3D打印機(jī)。據(jù)了解，東麗集團(tuán)計(jì)劃今后將繼續(xù)提高聚合物設(shè)計(jì)技術(shù)及微顆粒化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與碳素纖維的復(fù)合化，推進(jìn)進(jìn)一步強(qiáng)化的產(chǎn)品的開發(fā)。

新型PPS微顆粒以已有的高功能PPS“Torelina”為基礎(chǔ)，改進(jìn)了聚合物設(shè)計(jì)。以粉末床熔融造型為目的，為其賦予了流動(dòng)性及聚合物特性。此外，這種材料還有提供了相當(dāng)高的強(qiáng)度，相當(dāng)于傳統(tǒng)尼龍樹脂。

四、發(fā)展展望

我國2016年對于聚苯硫醚的需求量將接近11萬噸，但國內(nèi)聚苯硫醚的年生產(chǎn)能力估計(jì)不足6萬噸。供需仍有巨大缺口，尚不能完全滿足未來市場需求。因此，我國聚苯硫醚市場發(fā)展前景仍然十分廣闊。