imported>ChemSim: Abschnitt "Herstellung"

2025-12-17T07:22:15Z

Abschnitt "Herstellung"

Neue Seite

{{Infobox Polymer
| Strukturformel = [[Datei:Polyphenylene sulfide.svg|150px|Struktur von Polyphenylensulfid]]
| Polymertyp = 1
| Andere Namen = * Poly(thio-''p''-phenylen)
* PPS
| CAS = {{CASRN|25212-74-2}}
| PubChem =
| Polymerart = [[Thermoplast]]
| Beschreibung =
| Bausteine = [[1,4-Dichlorbenzol]] und [[Natriumsulfid|Na2S]]
| Summenformel = C6H4S
| Molare Masse = 108,16 g·[[mol]]−1
| Aggregat = fest
| Dichte = unverstärkt 1,35 g/cm3<ref name="PPS">K. Kraft „Polyphenylensulfid (PPS)“ Kunststoffe 77 (1987) 10, S. 1023–1027.</ref>
| Schmelzpunkt = etwa 285 °C<ref name="PPS" />
| Glastemperatur = 90 °C<ref name="PPS" />
| Druckfestigkeit =
| Härte = 90 [[Shore-Härte]] bei 70–150 °C<ref>''[https://www.pht-plastik.com/auswahl-der-materialien/pps-polyphenylensulfid/ LISTE POLYSULFURE DE PHENYLENE - PPS-]'', abgerufen am 4. Juni 2019.</ref>
| Schlagzähigkeit =
| Kristallinität =
| Elastizitätsmodul = 4000 MPa<ref name="PPS" />
| Poissonzahl =
| Wasseraufnahme = 0,05 %<ref name="PPS" />
| Löslichkeit =
| Elektrische Leitfähigkeit =
| Bruchdehnung =
| Chemische Beständigkeit = 
| Viskositätszahl =
| Wärmeformbeständigkeit =
| Wärmeleitfähigkeit =
| Thermischer Ausdehnungskoeffizient = 26 (trocken) bis 42 (luftfeucht) 10−6 K−1<ref>[https://www.campusplastics.com/campus/en/datasheet/FORTRON+1140L4/Celanese/163/616651a6 Fortron Datenblatt.] Abgerufen am 28. März 2019.</ref>
| Quelle GHS-Kz = NV
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|/}}
| GHS-Signalwort =
| H = {{H-Sätze|/}}
| EUH = {{EUH-Sätze|/}}
| P = {{P-Sätze|/}}
| Quelle P =
}}

'''Polyphenylensulfid''' ([[Kurzzeichen (Kunststoff)|Kurzzeichen]] '''PPS''', auch Poly(thio-''p''-phenylen) genannt) ist ein hochtemperaturbeständiger [[thermoplast]]ischer [[Kunststoff]] mit der allgemeinen Formel (SC6H4)n.

== Geschichte ==
Bereits 1888 entdeckten [[Charles Friedel]] und [[James Mason Crafts]] PPS, was für ein Polymer ein recht früher Zeitpunkt war. Ende 1940 wurden Versuche unternommen, das Material großtechnisch herzustellen, aber erst 1967 wurde durch Edmonds und Hill von der ''Phillips Petroleum Company'' eine Methode entwickelt, um PPS aus [[1,4-Dichlorbenzol]] und Natriumsulfid zu synthetisieren. Diese Entwicklung markiert die eigentliche Kommerzialisierung von PPS. 1973 wurde durch [[Chevron Phillips]] in [[Texas]] die erste kommerzielle Anlage in Betrieb genommen. Seitdem steht der Name ''Ryton'' für [[Spritzgießen|spritzgießfähiges]] PPS.

Nachdem 1984 die Basis-Patente ausgelaufen waren, wurden weltweit neue Produktionsstätten durch Wettbewerber gebaut. Diese waren dann auch in der Lage, nicht nur vernetztes Material herzustellen, wie es bisher am Markt bekannt war, sondern auch erste Produkte mit linearer Kettenstruktur kamen auf den Markt.

== Eigenschaften ==
PPS ist ein teilkristalliner [[Hochleistungskunststoff]]. Durch die Verbindung aromatischer Monomereinheiten über Schwefelatome entstehen besonders widerstandsfähige Polymere, deren gute mechanische Eigenschaften auch bei Temperaturen weit über 200 °C erhalten bleiben, so dass ein Dauereinsatz je nach Belastung bis 240 °C möglich ist. Kurzzeitig werden auch Belastungen bei Temperaturen bis zu 270 °C standgehalten.
Herausragend ist zudem die [[chemische Beständigkeit]] des PPS gegenüber nahezu allen Lösemitteln, vielen Säuren und Laugen sowie bedingt gegen Luftsauerstoff auch bei hohen Temperaturen.

PPS verfügt neben einer geringen [[Wasseraufnahme]] auch über eine gute [[Dimensionsstabilität]] und inhärente [[Flammhemmung|Flammwidrigkeit]]. Es hat hervorragende elektrische Eigenschaften ([[Isolierstoff|Isolator]]), ist für die meisten Flüssigkeiten und Gase hochgradig undurchlässig ([[Permeation|impermeabel]]), hat auch bei höheren Temperaturen nur eine geringe Kriechneigung und ist aufgrund seines guten Fließvermögens auch für lange, schmale Formteile und komplexe Werkzeuggeometrien geeignet.

Es gibt grundsätzlich zwei verschiedene Arten von PPS: lineares und vernetztes. Während beim vernetzten PPS die verzweigten Polymerketten reversibel über physikalische Vernetzungspunkte miteinander verbunden sind, lagern sich die Ketten des gering verzweigten linearen PPS zu hochgeordneten Überstrukturen an. Diese morphologische Struktur spiegelt sich vor allem in den mechanischen Eigenschaften wider. So besitzt lineares PPS vor allem eine höhere Zähigkeit und Reißdehnung als vernetztes.

Der Thermoplast, welcher normalerweise ein [[Nichtleiter|elektrischer Nichtleiter]] ist, kann durch [[Dotierung]] in einen [[Organische Halbleiter|organischen Halbleiter]] umgewandelt werden.<ref name="Parker">David Parker, Jan Bussink, Hendrik T. van de Grampel, Gary W. Wheatley, Ernst-Ulrich Dorf, Edgar Ostlinning, Klaus Reinking: ''Polymers, High-Temperature'', in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH: Weinheim, [[doi:10.1002/14356007.a21_449]].</ref>

== Herstellung ==
Technisch wird es meist durch [[Polykondensation]] von [[1,4-Dichlorbenzol]] mit [[Natriumsulfid]] in aprotischen Lösemitteln wie [[N-Methylpyrrolidon|''N''-Methylpyrrolidon]] hergestellt.<ref name="PPS" />

== Verwendung ==
Polyphenylensulfide finden besonders Einsatz für mechanisch, elektrisch, thermisch und chemisch hochbeanspruchbare Formteile im Elektronik- und Fahrzeugsektor.

Lineares PPS kann durch ein breites Spektrum an Verarbeitungsverfahren ([[Blasformen]], [[Extrusion (Verfahrenstechnik)|Extrusion]], [[Spritzgießen]]) zu Bauteilen geformt werden, etwa 80 % werden aber im Spritzgießen gefertigt. Im Gegensatz dazu gibt es bei vernetztem PPS Eigenschaftsänderungen, die zu Einschränkungen in der Verarbeitbarkeit führen. Es ist zumeist nur [[Spritzgießen|spritzgießbar]] und nur sehr bedingt extrudierbar.

Durch [[Schmelzspinnen]] werden Mono- und Multi[[Filament (Textilfaser)|filamente]] erzeugt. Zu [[Stapelfaser]]n zerschnitten können diese auch zu [[Vliesstoff]]en vernadelt oder zu Garn [[Verspinnen|versponnen]] werden. Die erste kommerzielle Produktion von PPS-Faser begann 1973 bei Philips Petroleum Company, die die unter dem Handelsnamen Ryton vertrieb.<ref>Jack G. Scruggs, Marvin Wishman: ''History of Poly(phenylene sulfide) Fibers.'' In: B. Seymour, Rogers S. Porters (Hrsg.): ''Manmade Fibers:Their Origin and Development.'' Elsevier Applied Science, London and New York 1993, ISBN 1-85166-888-8, S. 196.</ref> Ebenso ist PPS auch zu Melt-Blown-Vliesstoffen verarbeitbar. Die PPS-Fasern weisen eine hervorragende [[Thermostabilität]] auf und können bis zu 190 °C dauerhaft (kurzfristig bis zu 230 °C) ohne gravierende Schädigung eingesetzt werden. Die Faser ist schwerentflammbar ([[Sauerstoffindex|LOI]] 39 bis 41), selbstverlöschend und schmilzt bei 285 °C. Die Chemikalienbeständigkeit ist gut. Sie ist chemisch stabil gegen alle nichtoxidierende Säuren bis zu 200 °C. Gegen stark oxidierende Medien ist sie allerdings empfindlich. Mit einer Feuchtigkeitsaufnahme < 0,1 % ist sie absolut [[hydrolyse]]fest und sogar dampfhitzebeständig. Aufgrund dieser Eigenschaften werden PPS-Fasern als Spinnvliesstoffe und Nadelvliesstofffilterschläuche in der Heißgasentstaubung in Müllverbrennungsanlagen, aber auch als Filtertücher in der Nassfiltration eingesetzt.<ref>Walter Loy: Chemiefasern für technische Textilprodukte. 2., grundlegende überarbeitet und erweiterte Auflage. Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 2008, ISBN 978-3-86641-197-5, S. 117.</ref><ref>Hans-J. Koslowski: Chemiefaser – Lexikon. 12., erweiterte Auflage. Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 2009, ISBN 978-3-87150-876-9, S. 176.</ref><ref>Derek B. Purchas, Ken Sutherland: Handbook of Filter Media – Second Edition. Elsevier Science, Oxford 2002, ISBN 1-85617-375-5, S. 91.</ref><ref>Irwin M. Hutten: Handbook of Nonwoven Filter Media. Elsevier, Oxford 2007, ISBN 978-1-85617-441-1, S. 156–157.</ref>

Für 2007 wurde mit einem weltweiten Verbrauch von mindestens 50.000 t gerechnet.<ref>{{Literatur |Autor=Gunther Reitzel |Titel=Kapazitäten entwickeln sich zweistellig (Messebericht K 2007): Polyphenylensulfid (PPS) |Sammelwerk=[[Kunststoffe (Zeitschrift)|Kunststoffe]] |Nummer=10 |Datum=2007 |Seiten=124–130 |Kommentar=freier Volltext |Online=[https://www.kunststoffe.de/kunststoffe-zeitschrift/archiv/artikel/kapazitaeten-entwickeln-sich-zweistellig-messebericht-k-2007-polyphenylensulfid-pps-542522.html online]}}</ref>

== Handelsnamen ==
* Ryton® PPS von [https://www.syensqo.com Syensqo] (Ausgliederung von [[Solvay]])
* Tedur® PPS von [[Albis Plastic]]
* DIC.PPS von [[DIC Corporation]]
* DURAFIDE® PPS von [[Polyplastics]]
* ECOTRAN® von [https://www.hdc-polyall.com HDC POLYALL]
* FORTRON® von [[Ticona|Celanese (ehem. Ticona)]], lineares Material
* Petcoal® von [[Tōsō]]
* Torelina® von [[Toray]]
* Tecatron von [[Ensinger (Unternehmen)|Ensinger GmbH]]
* Badatron® von Bada AG
* Techtron™ PPS von [[Mitsubishi Chemical Advanced Materials]]
* Xytron™ von [[DSM (Unternehmen)|DSM Engineering Plastics]]

== Normen ==
* DIN EN ISO 20558-1:2019-06 Kunststoffe – Polyphenylensulfid (PPS)-Werkstoffe – Teil 1: Bezeichnungssystem und Basis für Spezifikationen
* DIN EN ISO 20558-2:2019-06 Kunststoffe – Polyphenylensulfid (PPS)-Werkstoffe – Teil 2: Herstellung von Probekörpern und Bestimmung von Eigenschaften

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4175285-5}}

[[Kategorie:Polymer]]
[[Kategorie:Thioether]]
[[Kategorie:Thermoplast]]
[[Kategorie:Isolierstoff]]
[[Kategorie:Organischer Halbleiter]]

Polyphenylensulfid - Versionsgeschichte

imported>ChemSim: Abschnitt "Herstellung"