目前,有可能符合上述性能要求、并有工业化生产能力的纤维品种有芳纶1313(PMIA)纤维、聚四fo乙烯(PTFE)纤维、聚酰亚胺(PI)纤维、聚苯并咪唑(PBI)纤维、聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维和聚苯硫醚(PPS)纤维。
其中间位PMIA、PI和PBI纤维的耐碱性能差,在碱性环境中使用时会很快降低,且聚酰亚胺和聚苯并咪唑纤维还不能国产化;PBO纤维则耐候性差,极易降强,也未能在国内生产;PTFE纤维的加工性能较差、难以实现细旦化,故滤尘效果不很理想,且价 格贵。在已经实现国产化得PTFE、PMIA和PPS纤维中,PPS纤维因其采用加工费用较低的熔纺路线,具有较低的价 格。同时具有适合作为滤袋材料使用的良好综合性能。
PPS纤维的极限氧指数为百分之34~35,正常的大气条件下不会燃烧,它的自动着火温度为590℃,属于性能优异的不燃材料。有高于普通聚合物的熔点(Tm=283℃),热分解起始温度高达430℃。纤维长期使用温度为170~190℃;PPS在200℃以下不溶于任何溶剂,其化学稳定性仅次于聚四fo乙烯,是良好的耐化学腐蚀材料;PPS强度较高,刚性好,具有很好的耐疲劳性和抗蠕变性能;PPS尺寸稳定,在高温下和吸湿后尺寸几乎不变,尺寸稳定性甚至超过某些热固性材料。PPS还具有防辐射性能,可以用于防辐射材料。从上述性能可以看出,PPS纤维是现有耐高温纤维中较适合于制作滤袋的纤维材料。
我国PPS纤维产业化现状
PPS树脂较早由美国Phillips公司于1967年取得以对二lv苯和硫化钠为原料在N-甲基毗咯烷酮极性溶剂中合成PPS取得的专利技术,1971年实现PPS树脂的工业化生产,1973年建成2.6kt/a规模生产装置;1979年合成除了适于纺丝生产的高分子量线性PPS树脂并实现了工业化生产。1985年以前,美国Phillips公司一直垄断着PPS的生产和市场。此后随着其专利失效,日本东丽公司、东洋纺公司、吴羽公司相续进行了PPS纤维的开发,是目前中国市场上PPS纤维的主要供应商。德国拜尔公司在比利时也建了4kt/a PPS生产装置。
我国从70年代起开始PPS树脂的开发,陆续有广州化工研究所(1978年)、四川长寿化工厂(1985年)、天津合成材料研究所(1986年)的PPS中试装置通过鉴定。随后四川特种工程塑料厂、都江堰高分子合成材料厂、长寿化工厂等10余家从事PPS生产的企业,分别建成了几到几百T级的小型试验生产装置。2004年四川省华拓科技有限责任公司T级硫化钠法合成线性高分子质量聚苯硫醚通过验收。
1980年代以来,四川大学、四川省纺织工业研究所、中国纺织大学(现东华大学)、中国纺织科学研究院等科研单位和企业一直进行PPS纤维的纺丝研究。目前已经实现PPS纤维工业化生产的单位有江苏瑞泰科技有限公司(与四川省纺织工业研究所合作,已工业化生产PPS短纤维并直接应用于袋式除尘器)、四川得阳科技股份有限公司(与中国纺织科学研究院合作,生产树脂、长丝和短纤);营口耐斯特纤维有限公司、香港查氏集团海宁新能纺织有限公司采用进口树脂生产PPS短纤维。这些企业初步解决了PPS纤维的国产化问题,但产品性能尚未达到国外先进水平。