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Sulfuro de polifenileno

Sulfuro de polifenileno
Modelo de relleno espacial de una sección corta de una cadena de sulfuro de polifenileno a partir de la estructura cristalina [1]

El sulfuro de polifenileno (PPS) es un polímero orgánico que consiste en anillos aromáticos unidos por sulfuros . Las fibras sintéticas y los textiles derivados de este polímero resisten el ataque químico y térmico. El PPS se utiliza en tejidos filtrantes para calderas de carbón , fieltros para fabricación de papel , aislamiento eléctrico , condensadores de película , membranas especiales , juntas y empaquetaduras . El PPS es el precursor de un polímero conductor de la familia de polímeros de varilla semiflexible . El PPS, que por lo demás es aislante, se puede convertir a la forma semiconductora mediante oxidación o el uso de dopantes . [2]

El sulfuro de polifenileno es un plástico de ingeniería , comúnmente utilizado hoy como termoplástico de alto rendimiento . [3] El PPS se puede moldear, extruir o mecanizar con tolerancias estrictas. En su forma sólida pura, puede ser de color blanco opaco a tostado claro. La temperatura máxima de servicio es de 218 °C (424 °F). No se ha encontrado que el PPS se disuelva en ningún solvente a temperaturas inferiores a aproximadamente 200 °C (392 °F). [ cita requerida ]

Una forma fácil de identificar el compuesto es por el sonido metálico que produce al golpearlo.

Fabricantes y nombres comerciales

El PPS se comercializa con diferentes marcas y por distintos fabricantes. Los principales actores de la industria son China Lumena New Materials , Solvay , Kureha , HDC Polyall, Celanese , DIC Corporation , Toray Industries , Zhejiang NHU Special Materials, SABIC y Tosoh . [4] Otros fabricantes incluyen Chengdu Letian Plastics, Lion Idemitsu Composites e Initz (una empresa conjunta de SK Chemicals y Teijin ). [5]

Los siguientes son ejemplos de marcas por fabricante y tipo de PPS:

Características

El PPS es uno de los polímeros termoplásticos de alta temperatura más importantes porque presenta una serie de propiedades deseables. Estas propiedades incluyen resistencia al calor, ácidos , álcalis , moho , blanqueadores , envejecimiento , luz solar y abrasión . Absorbe solo pequeñas cantidades de solventes y resiste el teñido .

Producción

La definición de la Comisión Federal de Comercio para la fibra de azufre es "Una fibra fabricada en la que la sustancia formadora de la fibra es un polisulfuro sintético de cadena larga en el que al menos el 85% de los enlaces de sulfuro (–S–) están unidos directamente a dos (2) anillos aromáticos ". El nombre genérico para esta fibra sintética es Sulfar. [6]

El polímero PPS (sulfuro de polifenileno) se forma por reacción del sulfuro de sodio con 1,4-diclorobenceno :

n ClC 6 H 4 Cl + n Na 2 S → [C 6 H 4 S] n + 2 n NaCl
Hill y Edmonds, desarrolladores de PPS

El proceso para producir comercialmente este material fue desarrollado inicialmente por el Dr. H. Wayne Hill Jr. y James T. Edmonds en Phillips Petroleum . [7] La ​​N-metil-2-pirrolidona (NMP) se utiliza como disolvente de reacción porque es estable a las altas temperaturas requeridas para la síntesis y disuelve tanto el agente sulfurante como los intermedios oligoméricos .

Robert W. Campbell inventó un PPS lineal de alto peso molecular que se puede extruir en películas o fundir para formar fibras. [8]

La primera fibra de azufre comercial estadounidense fue producida en 1983 por Phillips Fibers Corporation, una subsidiaria de Phillips 66. [ 2]

Referencias

  1. ^ Tabor, BJ; Magré, EP; Boon, J. (1971). "La estructura cristalina del sulfuro de poli -p -fenileno". Eur. Polym. J. 7 (8): 1127–1128. Bibcode :1971EurPJ...7.1127T. doi :10.1016/0014-3057(71)90145-5.
  2. ^ ab David Parker, Jan Bussink, Hendrik T. van de Grampel, Gary W. Wheatley, Ernst-Ulrich Dorf, Edgar Ostlinning, Klaus Reinking, "Polímeros de alta temperatura" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2002, Wiley-VCH: Weinheim. doi :10.1002/14356007.a21_449
  3. ^ "Biblioteca técnica de Chevron Phillips". Archivado desde el original el 4 de julio de 2009. Consultado el 22 de julio de 2009 .
  4. ^ "Análisis del mercado de sulfuro de polifenileno (PPS) por aplicación (automotriz, electrónica y eléctrica, industrial, recubrimientos) y pronósticos de segmentos hasta 2022". {{cite web}}: Falta o está vacío |url=( ayuda )
  5. ^ "Mercado mundial de sulfuro de polifenileno (PPS) 2012-2022: investigación y mercados". Investigación y mercados. 19 de abril de 2016.
  6. ^ "eCFR:: 16 CFR 303.7 -- Nombres genéricos y definiciones para fibras manufacturadas". Archivado desde el original el 24 de junio de 2023.
  7. ^ H Wayne Hill Jr., James T. Edmonds, al Centro de Investigación de Phillips Petroleum Company (Bartlesville, Oklahoma, EE. UU.). Patente 3.354.129, 1963. Concedida el 21 de noviembre de 1967
  8. ^ Robert W. Campbell al Centro de Investigación de Phillips Petroleum Company (Bartlesville, Oklahoma, EE. UU.). Patente 3.919.177, 1974, expedida el 11 de noviembre de 1975