【知识干货】一文读懂改性聚苯醚（PPO）
改性聚苯醚
Modified Polyphenelene Oxide/modified
Polyphenylene Ether
缩写：MPPO/MPPE
聚苯醚（PPO）是世界五大通用工程塑料之一，它的相对密度仅1.06力学强度高、尺寸稳定性和耐热性好；吸水率小、耐水性优良、电性能好、有自熄能力；
缺点：熔融流动性差，不易成型。需掺混聚合物改性，来改善成型加工性能。它被广泛应用于智能制造、印制电路、航空、电子电气、和军工等领域，这主要归功于其独特的结构所带来的优异性能，因此也得到了迅速的发展。目前市场上流通的商品主要为改性聚苯醚（MPPO）或（MPPE）。
聚苯醚是1957年由美国通用（GE）公司的A.S.Hay采用氧化偶联法获得的一种高相对分子质量聚合物，1961年C.C.Price又以铁氰化钾为催化剂，使2，6位取代的对卤苯醚和铁氰化钾反应制得同样的高聚物。在纽约州的Selkirk建立了世界上第一生产聚苯醚的工厂。
1965年该公司以注册商标为PPO的商品名称投入市场，其后在联邦德国、日本及我国也相继进行了研究开发和生产。日本为了区别于美国的(PPO)改成PPE
结构与性能
图1.PPO结构式
优良的电气特性
MPPO树脂分子结构中无强极性基团，电性能稳定，可在广泛的温度及频率范围内保持良好的电性能。其介电常数（2.5-2.7）和介电损耗正切（0.4×10-3）是工程塑料中最小的。
且几乎不受温度、温度及频率数的影响。其体积电阻率（高达1017）是工程塑料中最高的。MPPO优异的电性能，广泛用于生产电器产品，特别是需要耐高压的部件。
吸水率低、耐热水性好、不易加热分解是工程塑料中吸水率最低的塑料，约0.06%。
MPPO为非结晶性材料，玻璃化温度高，在通常使用温度范围内，分子运动小，主链中无大的极性基团，偶极矩不发生分极，耐水性非常好。在热水中长时间浸泡，其物理性能仍很少下降。
具有较高的耐热性
与聚碳酸酯PC相当聚苯醚具有较高的耐热性，玻璃化温度高达215℃，熔点为268℃，改性聚苯醚的热性能略低于未改性聚苯醛，基本上与聚碳酸醋（PC）相当，且在高温下耐蠕变性是所有热塑性工程塑料中最优的。MPPO商品因品牌不同其热变形温度由90-200℃不等。MPPO中的PPO含量对其热性能有显著的影响，随PPO
含量的增加，其热变形温度即升高，反之则降低，玻璃化温度及软化点温度的变化也是如此。
良好尺寸稳定性
改性聚苯醚为非结晶热塑性塑料，与聚甲醛（POM）聚酰胺（PA)等结晶性热塑性塑料相比，其成型收缩率要小得多
几乎不发生由于结晶取向引起的应变、翘曲、以及由于成型后的再结晶所引起的尺寸变化。收缩率通常在0.4-0.7%之间，玻纤增加20%以上时，可以捋收缩率降至0.15-0.25%
MPPO优异的尺寸稳定性可用来成形具有高精密度要求的产品。
良好的阻燃性能
制造阻燃级MPPO时，不需要添加含卤素的阻燃剂，加入含磷类的阻燃剂即可达到UL94阻燃级，减少对环境的污染。最薄0.7mm厚度就可达V-0。良好的力学性能
PPO是以2，6-二甲基苯酚（DMP）为单体进行氧化偶合缩聚反应得到的。PPO的合成按其反应介质的不同，工业聚合方法分以下两类。
图2.氧化偶联聚合反应
（来源：参考文献）
均相溶液聚合法：该法是以聚合物的溶剂（吡啶、苯、甲苯或氯苯等）为反应介质，在铜一胺络合物催化下，通氧使单体偶合聚合。在达到一定要求的粘度时，将反应液注入甲醇或丙醇中，使其树脂沉析。再经过滤、淋洗、干燥，即可得到聚苯醚树脂原粉。
这条工艺路线生产的产品质量好，且收率高。但问题是反应中生成的水与溶剂不相混溶。而且形成的水相会钝化催化剂。所以需加脱水剂或使用耐水解的催化剂。
沉析聚合法：该法是以溶剂（苯、甲苯等）与沉析剂（甲醇、乙醇、异丙醇等）的混合液为反应介质，在铜一胺络合物催化下，通氧使单体偶合聚合。
沉淀法的优点是对单体的纯度要求较低(大于95%)，操作工序少。缺点是收率低，由于生产过程是边聚合边沉淀，部分催化剂会被包在聚合物内，后处理时洗涤较为困难。
❏应用
电子电器行业应用
印刷电路板
（来源：网络）
新型PPO印刷线路板以更好地支持快速增长的5G基站及高速服务器用高性能印刷电路板(PCB)产品需求，具有低吸湿、低介电损耗、高尺寸稳定和在高频下使用无信号失真等许多优点。
电线电缆行业应用
电缆
（来源：网络）
TPE材料具有柔曲度优秀、质感高档、绝缘性好、有无卤阻燃级，符合ROHS、UL标准、安全环保的特点，如今被广泛运用新能源汽车电缆、手机等数据线缆等，添加PPO材料可以明显改善TPE线缆料的力学性能、耐热性能、阻燃性能、绝缘电学性能以及高温压缩变形性能。
水处理相关行业应用
水泵
（来源：网络）
由于耐水解和优良的尺寸稳定性，PPO/PBT改性，PPO的玻纤矿物改性等在水处理方面有着广泛的应用，主要应用在水泵壳体、外壳、过流部件等。
汽车行业应用
汽车点火线圈、汽车接线盒
（来源：网络）
MPPO在汽车上主要用于对耐热性、阻燃性、电性能、冲击性能、尺寸稳定性、机械强度要求较高的零部件。
随着聚苯醚改性塑料的优势已经被更多的人看到，因此为了促进聚苯醚工程塑料生产技术和研发水平的不断提高，相关研发人员应当充分地结合国外聚苯醚工程塑料的研发经验，从而使聚苯醚工程塑料的需求量可以得到显著的提高。
资料来源：科技风
图片收集：网络
END
苹果加入造车大军?全数字化黑科技!特斯拉遇强敌，市值蒸发2800亿
如何让一种仿生新材料解决塑料的污染？
点击扫码，添加小研一起加入“新材料研习社交流群”