聚苯醚

聚苯醚是本世紀60年代發展起來的高強度工程塑膠，化學名稱為聚2,6—二甲基—1,4—苯醚，簡稱PPO（Polyphenylene Oxide）或PPE（Polypheylene ether），又稱為聚亞苯基氧化物或聚苯撐醚，是一類耐高溫的熱塑性樹脂。市場上通用的主要為改性的聚苯醚（Modified Polyphenylene Oxide），簡稱MPPO，或者MPPE（Modified Polypheylene ether）。

基本簡介

聚苯醚於1959年由美國GE公司的Allan S.Hay所發明。聚苯醚具有優良的物理性能及特性，但熔融流動性差，加工困難，為了改善加工性能，GE公司於1966年將聚苯醚與聚苯乙烯共混改性獲得成功，並註冊為Noryl商品名投入市場，從此美國GE工的改性聚苯醚便加快了發展速度，直至現在該公司的此類產品在世界仍居主導地位，其生產能力占世界的80%以上。

化學性質

化學式

簡稱PPO。由2，6-二取代基苯酚經氧化偶聯聚合而成的熱塑性樹脂，一般呈土黃色粉末狀。常用的是由 2，6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，具有優良的綜合性能，最大的特點是在長期負荷下，具有優良的尺寸穩定性和突出的電絕緣性，使用溫度範圍廣，可在－127～121℃範圍內長期使用。具有優良的耐水、耐蒸汽性能，製品具較高的拉伸強度和抗沖強度，抗蠕變性也好。此外，有較好的耐磨性和電性能。主要用於代替不鏽鋼製造外科醫療器械。在機電工業中可製作齒輪、鼓風機葉片、管道、閥門、螺釘及其他緊固件和連線件等，還用於製作電子、電氣工業中的零部件，如線圈骨架及印刷電路板等。1964年,美國通用電氣公司首先用2,6-二甲基苯酚為原料實現聚苯醚工業化生產。1966年，通用電氣公司又生產了改性聚苯醚（MPPO）。1984年，世界聚苯醚的消費量為163kt。

工業生產聚苯醚的方法包括聚合和後處理兩部分：在聚合反應釜中先加入定量的銅氨絡合催化劑，將氧氣鼓泡通入，然後逐步加入 2，6-二甲基苯酚和乙醇溶液，進行氧化偶聯聚合得到聚合物。後處理是將聚合物離心分離、用含硫酸30％的乙醇液洗滌，再用稀鹼溶液浸泡、水洗、乾燥、造粒，即得聚苯醚的粒狀樹脂。

還可採用2，6-二苯基苯酚為單體,所得聚苯醚的熱穩定性更好，已用於製造耐高溫薄膜和絕緣製品。

為了改善成型加工性能和降低成本，可以用共混方法對聚苯醚進行改性，改性聚苯醚成本低、市場價格已能和ABS樹脂競爭,廣泛用來代替青銅或黃銅製作各類機械零件及管道等。

物理性質

PPO無毒、透明、相對密度小，具有優良的機械強度、耐應力鬆弛、抗蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩定性。在很寬溫度、頻率範圍內電性能好，不水解、成型收縮率小，難燃有自熄性，耐無機酸、鹼、耐芳香烴、鹵代烴、油類等性能差，易溶脹或應力開裂，主要缺點是熔融流動性差，加工成型困難，實際套用大部分為MPPO（PPO共混物或合金），如用PS改性PPO，可大大改善加工性能，改進耐應力開裂性和衝擊性能，降低成本，只是耐熱性和光澤略有降低。改性聚合物有PS（包括HIPS）、PA、PTFE、PBT、PPS和各種彈性體，聚矽氧烷，PS改性PPO歷史長，產品量大，MPPO是用量最大的通用工程塑膠合金品種。比較大的MPPO品種有PPO/PS、PPO/PA/彈性體和PPO/PBT/彈性體合金。PPO和MPPO可以採用注塑、擠出、吹塑、模壓、發泡和電鍍、真空鍍膜、印刷機加工等各種加工方法，因熔體粘度大，加工溫度較高。

PPO和MPPO主要用於電子電器、汽車、家用電器、辦公室設備和工業機械等方面，利用MPPO耐熱性、耐衝擊性、尺寸穩定性、耐擦傷、耐剝落、可塗性和電氣性能，用於做汽車儀錶板、散熱器格子、揚聲器格柵、控制台、保險盒、繼電器箱、連線器、輪罩；電子電器工業上廣泛用於製造連線器、線圈繞線軸、開關繼電器、調諧設備、大型電子顯示器、可變電容器、蓄電池配件、話筒等零部件。家用電器上用於電視機、攝影機、錄像帶、錄音機、空調機、加溫器、電飯煲等零部件。可作複印機、計算機系統，印表機、傳真機等外裝件和組件。另外可做照相機、計時器、水泵、鼓風機的外殼和零部件、無聲齒輪、管道、閥體、外科手術器具、消毒器等醫療器具零部件。大型吹塑成型可做汽車大型部件如阻流板、保險槓、低發泡成型適宜製作高剛性、尺寸穩定性、優良吸音性、內部結構複雜的大型製品，如各種機器外殼、底座、內部支架，設計自由度大，製品輕量化。

風險術語

R36刺激眼睛。
R37刺激呼吸系統。
R38刺激皮膚。

製備方法

一種聚苯醚的製備方法，包括：將在非水溶性的聚合溶劑和催化劑存在下經聚合得到的聚苯醚溶液與一種螯合劑水溶液接觸，終止聚合反應的進行並使催化劑失活；接著加入一種水溶性的難溶聚苯醚的溶劑，使聚苯醚沉澱析出，並分離回收所沉澱的聚苯醚；其中（ａ）聚苯醚溶液與螯合劑水溶液混合接觸，在５０～１２０℃下保持１０～１８０分鐘；其中（ｂ）分離回收聚苯醚後的混合物，含有非水溶性的聚合溶劑和水溶性的難溶聚苯醚的溶劑，將這一混合物加入水以萃取水溶性的難溶聚苯醚的溶劑，這樣就使水溶性的難溶聚苯醚的溶劑被萃取入水相而與聚合溶劑分離；其中（ｃ）通過蒸餾的方法將水溶性的難溶聚苯醚的溶劑從水相中分離並除去，全部或部分留下來的水循環用於與分離聚苯醚後的濾液接觸，留下來的水相中高沸點有機物的含量為１重量％或更低。

套用領域

PPO的性能決定了其套用的領域和使用的範圍：
1）MPPO密度小，容易加工，熱變形溫度在90 ~ 175℃，有不同規格的商品，尺寸穩定性好，適用於製造辦公設備、家用電器、計算機等箱體、底盤及精密部件。
2）MPPO的介電常數及介質損耗角正切在五大通用工程塑膠中最低，即絕緣性最好，並且耐熱性好，適用於電氣工業。宜於製作用在潮濕而有載荷條件下的電絕緣部件，如線圈骨架、管座、控制軸、變壓器禁止套、繼電器盒、絕緣支柱等。
3）MPPO的耐水及耐熱水性好，適用於製造水錶、水泵。紡織廠用的紗管需耐蒸煮，用MPPO制的紗管使用壽命長。
4）PPO的介電常數及介質損耗角正切在工程塑膠中為不受溫度及周波數影響者，並且耐熱性及尺寸穩定性好，適用於電子工業。
5）由於電子工業及通訊產業的發展，手機、攜帶型電腦、高性能照相機、攝像機等都需要鋰離子電池，因此鋰離子電池市場大有發展前景，鋰離子電池用有機電解液的包裝材料過去用ABS或PC，最近國外開發出電池用的MPPO，其性能優於前兩者。
6）MPPO在汽車工業有廣泛用途，如儀錶盤、防護槓等，PPO與PA合金，尤其是高耐衝擊性能的規格品種用於外裝部件發展比較快。
7）在化工方面改性聚苯醚可用來製造耐腐蝕設備，其耐水解性尤其好，還耐酸、鹼、便溶於芳香烴和氯化烴中。
8）用於醫療器械，可在熱水貯槽和排風機混合填料閥中代替不鏽鋼和其他金屬。