Poliparafenilensolfuro: sintesi, proprietà, usi

Il poliparafenilensolfuro (PPS) è un polimero termoplastico tecnico ad alte prestazioni caratterizzato da un’insolita combinazione di proprietà che vanno dalle prestazioni alle alte temperature alla stabilità dimensionale e alle eccellenti proprietà di isolamento elettrico.

Esso è costituito da anelli aromatici legati tra loro da solfuri

Sintesi del poliparafenilensolfuro

Edmonds e Hill sintetizzarono il poliparafenilensolfuro mentre lavoravano alla Philips Petroleum e tale metodo, detto Processo Philips fu brevettato nel 1967 con il marchio Ryton

È  prodotto dalla reazione tra solfuro di sodio e p-diclorobenzene in un solvente polare come N-metilpirrolidone e a una temperatura di circa 250°C

sintesi Poliparafenilensolfuro-chimicamo

Nel processo Philips, il prodotto ottenuto ha un basso peso molecolare e può essere utilizzato per applicazioni di rivestimento. Per poter procedere a stampaggio o estrusione, il PPS è polimerizzato attorno al suo punto di fusione in presenza di una piccola quantità di aria.

Ciò comporta un aumento del peso molecolare e della tenacità, diminuzione della solubilità e della cristallinità. A seconda delle condizioni può essere lineare o ramificato. Aumentando il peso molecolare mediante una reazione di reticolazione termica in presenza di ossigeno, sono state migliorate sia la lavorazione che le proprietà meccaniche.

Proprietà

Il poliparafenilensolfuro è un polimero semicristallino con cella unitaria è ortorombica.

Il calore di fusione per un cristallo PPS ideale è calcolato come pari a 112 J/g

A seconda della storia termica, del peso molecolare e della linearità o reticolazioni il grado di cristallinità varia da 0.30 a 0.45%. Il PPS ha caratteristiche di elevata resistenza e rigidità e bassa degradazione anche in condizioni di alta temperatura. Può resistere a 260°C per un breve periodo e essere utilizzato al di sotto di 200°C per lungo tempo senza l’aggiunta di ritardanti di fiamma.

È  un materiale polimerico lineare di colore biancastro di modesto peso molecolare e resistenza meccanica. Se riscaldato al di sopra della sua temperatura di transizione vetrosa (Tg ~85°C), cristallizza rapidamente.

Mostra una buona resistenza chimica agli alcoli, chetoni, composti alifatici clorurati, esteri, ammoniaca. Tuttavia è sensibile all’acido cloridrico diluito, all’acido nitrico e all’acido solforico mentre è insensibile all’umidità e ha una buona resistenza agli agenti atmosferici.

Usi

Per le sue proprietà meccaniche e termiche è utilizzato nel settore:

  • settore automobilistico nei componenti necessari per resistere a temperature elevate, sollecitazioni meccaniche e fluidi corrosivi per autoveicoli.
  • elettronico soddisfa i requisiti di prestazione per connettori, prese, relè e interruttori, bobine e imballaggi elettronici.

È utilizzato anche negli elettrodomestici  per sostituire metalli e plastiche a prestazioni inferiori in motori, pompe, ventole e componenti vari.

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