1聚砜简介

聚砜（Polysulfone）又称双酚A型聚砜，双酚A-4,4`-二苯基砜，英文简称PSU或PSF。

PSU为特种工程塑料中的一种，其纯树脂外观略带琥珀色，通常为非晶型透明或半透明聚合物，有不同的加工形态，如PSU板材、PSU片材、PSU棒材、PSU膜材等。

2聚砜分子结构与性能

聚砜分子为线形高分子结构，其中除了砜基(―SO2―)和苯基(―Ph―)是砜类聚合物的特有结构，聚砜结构中还含有醚基(―O―）和异亚丙基(―C(CH3)2―)。

聚砜分子链上苯基的存在使聚砜具有好的刚度、强度和高的玻璃化温度；砜基上的硫原子处于很高的氧化态，使聚砜具有很强的抗氧化性；与砜基相连的两个苯环形成了一个共轭结构，使聚砜具备优良的热稳定性；而聚砜分子链上的醚基和异亚丙基则赋予了大分子链柔性，使聚砜具有良好的加工性能，同时异亚苯基是疏水基团，这使得PSU的吸水率明显比聚醚砜要低，这些结构使聚砜具备了优良的综合性能。

3聚砜发展历程及现状

聚砜最早由联碳（UC）公司于20世纪60年开发完成，并于1965年实现工业化，年生产能力4500t，以商品名Udel®PSO在市场上销售。

1983年Amoco Polymers公司获得了UC公司的聚砜经营权，从而支配了美国、西欧和日本的聚砜市场。1998年后期BP Amoco Engineering Polymers公司获得了Amoco Polymers公司的聚砜经营权。2001年后期Udel®PSU的经营权又被Solvey Advanced Polymers公司获得，该公司现在的聚砜生产能力为27100t/a。

1992年ICI公司退出砜聚合物的生产和销售后，BASF公司从20世纪90年代初成为西欧唯一的一家生产和销售聚砜、聚醚砜的公司。BASF公司的聚砜商品名为Utrason®S，2004年该公司的砜聚合物的生产能力为6000t。俄罗斯在谢符钦克工厂也生产聚砜，商品名为HCΦPSU，据考察人员介绍其生产能力为300t/年。

国内对PSU的开发工作始于1966年，先后有多家研究机构和公司展开了PSU的开发，但由于设备、技术或者人员的原因，大多处于停顿状态，目前国内生产PSU的主要厂家为现大连聚砜塑料有限公司(原大连第一塑料厂)，商品名为舵牌，产能为200t/a。此外，华东理工大学华昌聚合物有限公司在中试成功的基础上，于2007年初建成产能250t/a的生产线，并于同年4月投产。目前国内PSU的产能约为1500t/a，产量一般维持在1000吨左右，但年消费量在千吨以上，只能依赖大量进口来满足国内的需求。

世界上砜聚合物消费量，2004~2009年的年均增长率为8.1%，消费量达到5.5万吨，生产量为5.6万吨。一般认为聚砜占砜聚合物产量和销售量的2/3，2009年世界聚砜的生产量和销售量分别为3.7万吨和接近3.7万吨。

4聚砜发展历程及现状

PSU主要采用溶剂聚合法，溶剂聚合法分为一步法和两步法，目前大多采用两步法完成。第一步由双酚A与NaOH(或KOH)原位反应生成双酚A二钠盐，第二步双酚A二钠盐与4,4’-二氯二苯砜进行亲核取代反应生成聚砜产品。

1、成盐反应(双酚A二钠盐的制备)

2、聚合反应

5聚砜的主要性质

热稳定性好虽然暴露于高温，但依然能保持初始的物理和电性能，热变形温度为174℃，连续使用温度为160℃。

光学性能好未填充的聚砜是水白色到琥珀色，可见光透明度80%~90%。

水解稳定性聚砜在医疗领域中有着广泛的应用，因为它能经受住蒸汽、沸水和洗涤剂溶液的侵蚀。其模具零件在医疗消毒锅内重复蒸汽消毒仍能保持它的强度、韧度以及耐应力开裂。

尺寸稳定性低的模型收缩率，聚砜的线膨胀系数从室温到玻璃化温度接近常温，可满足应用所需公差要求和适中的尺寸稳定性要求。

耐化学药品性好聚砜耐酸、碱、醇、脂肪烃和盐溶液，即便在高温下也有优良的抵抗性。但对极性有机溶剂，如氯代烃和芳香烃的抵抗性差。

生物相容性好聚砜获得美国农业部(USDA)和食品及药品管理局(FDA)的批准已用于接触食品及医疗用具。

适中的电性能聚砜适中的电性能包括适中的绝缘性能和介电强度，低的耐电弧径迹性和低的介电损耗角正切。

6聚砜的主要作用

电子电气

聚砜的物理和电性能能够保持在宽的温度和频率范围内，基本上不受长期热老化的影响，可应用于印刷线路板、线圈骨架、仪表板、断路开关元件、插座、集成电路载体、绕线管和线圈铁芯、变压器绝缘件、电连接器、接线板、音频/视频部件、电视机零配件、集电环、电刷、碱式电池箱和槽、办工机械零件和电容器薄膜、可控硅帽、电气电子包装基材。

食品接触

食品器具如微波烹调器具、咖啡滤析器、爆米花机、婴儿食物配料瓶、自动牛奶加工部件和其他厨房用具是聚砜的另一个主要市场。聚砜满足FDA食品接触标准，并能重复使用。聚砜能透射微波，又耐烹调和清洗期间遇到的热水，它能接触热食品，聚砜的水解稳定性优于所有工业热塑性塑料，耐热水性能对咖啡机来讲是重要的。聚砜也可用作旋塞、过滤饮料水的水纯化膜。利用聚砜耐热和耐水解性用作增湿器、头发干燥器、衣服汽蒸器、热泡沫分配器、照相机壳和聚光灯部件。

运输行业

聚砜可以用于汽车和宇航工业。在汽车工业中用于交流发电机、导火线连接系统、转向柱罩和发动机罩下的零件，以及汽车分速罩、电池罩、传感器、点火器零件、保险丝盒、环境友好型材料，例如燃料电池，在飞机上用作天线罩。

医疗行业

聚砜能经受住蒸汽和高热消毒，已经应用在在许多医疗产品中。如外科工具盘、喷雾器、增湿器、流量调节器、仪表罩、牙外科仪表、流体容器、心脏瓣膜固定器、起搏器、呼吸器、叶片配置系统、软性接触镜片的模制盒、微过滤装置、透析膜及其实验设备。

工业应用

在工业上的应用包括化工过程设备，如泵罩、塔填料、过滤膜和罩、窥镜、耐酸喷嘴、阀门、容器、食品加工设备、卫生管道及其部件、污染控制设备、轴承保持器和牛奶设备零件。聚砜由于耐农药，所以可以用作制备奶酪的设备。磺化氟代聚砜膜可在烃加工中应用，聚砜可用作塑料水管的材料，这种水管优于金属管，包括减少饮用水的重金属含量、容易安装和成本较低。

其他应用

水池水下视镜和温泉灯，注射模型的医疗设备，吹塑模型的瓶，特殊流延技术制备的膜过滤介质，聚砜的一个独特应用那就是膜分离用途，例如，不对称聚砜膜用于超过滤、反渗透膜和能移动的血液透析(人造肾)设备。20世纪70年代开发了气体分离膜技术，这种技术基于将聚砜涂料涂布到中孔纤维支撑体上，以致气体分离膜技术得以突破。