Polisulfuro de fenileno (PPS)

El polisulfuro de fenileno o poli(p-fenilen sulfuro) es un polímero orgánico compuesto de anillos aromáticos unidos por sulfuros. Las fibras sintéticas y textiles derivados de este polímero son conocidos por su característica de resistir productos químicos y el ataque térmico. Se lo simboliza con las siglas PPS derivadas de su nombre en ingles, polyphenylene sulfide

El polisulfuro de fenileno es un plástico de ingeniería, un termoplástico de alto performance.

Chevron Phillips fabrica la forma más común en la industria bajo el nombre de la marca Ryton.

Una manera fácil de identificar el plástico es por el ruido metálico que hace cuando se golpea.

Propiedades y características

El PPS puede ser moldeado, inyectado, extrudado o mecanizado.

En su forma sólida pura, puede ser de color blanco opaco. La temperatura máxima de servicio es de 218ºC (424ºF). No se ha encontrado un disolvente capaz de disolver al PPS a temperaturas inferiores a 200ºC (392ºF).

El PPS es uno de los polímeros de alta temperatura más importante, ya que muestra una serie de propiedades muy deseables. Estas propiedades incluyen la resistencia al calor, ácidos y álcalis, y al moho, a los blanqueadores, el envejecimiento, la luz del sol, y la abrasión. Absorbe sólo una pequeña cantidad de disolventes y resiste a ser teñido.

Características principales:

Elevada resistencia mecánica, rigidez y dureza.

Muy alta temperatura de servicio admisible (220ºC - 250ºC).

Excelente resistencia al desgaste, incluso a altas temperaturas.

Muy buena resistencia a la fluencia.

Excelente resistencia química e hidrólisis.

Muy buena estabilidad dimensional.

Buenas propiedades dieléctricas y de aislamiento eléctrico.

Baja inflamabilidad inherente.

Muy buena resistencia a los rayos de alta energía.

Elevado punto de fusión (alrededor de 300ºC)

Su principal desventaja reside en su elevado costo

Tabla de propiedades (fibra)

Densidad	1,38 g/cm³
Resistencia a la tracción	30 - 35 cN/tex
Contenido de humedad	0,6 % a 65% RH y 20ºC
Temperatura de operación continua	180-190ºC
Temperatura de operación máxima	200-220ºC
Resistencia a la hidrólisis	Buena
Resistencia a los ácidos	Excelente
Resistencia a los álcalis	Excelente
Resistencia a la oxidación	Poca
Resistencia a los solventes orgánicos	Excelente

Usos

El PPS se utiliza para fabricar filtros para aire caliente de calderas de carbón, fabricación de papel fieltro, aislamiento eléctrico (enchufes, partes de hornos de microondas y secadores de cabello) y especialmente membranas, juntas y empaques.

Filtro de aire

El PPS es el precursor de un polímero conductor de la familia de los polímeros semiflexible. El PPS, el cual es aislante, se puede convertir en semiconductor por oxidación o el uso de dopantes (elemento o impurezas que se inserta en una sustancia, en concentraciones muy bajas, con el fin de alterar las propiedades eléctricas de la sustancia).

Sócalo de circuito intregado

El PPS está recomendado para la fabricación de piezas con elevados requerimientos mecánicos y térmicos. Sus principales sectores de aplicación son la industria del automóvil (por ejemplo: sistemas de succión de aire, bombas para agua y combustible, válvulas, cierres, componentes para sistemas de realimentación) así como para sectores de ingeniería eléctrica/electrónica (por ejemplo: conectores y enchufes, cuerpos de bobina, piezas de relés, interruptores, cápsulas de condensadores, transistores, tomas de corriente para lámparas). El PPS es adecuado para componentes de ingeniería de precisión y construcción de maquinaria.

Engranajes

Hélices electrodomésticos

 

Juntas de alta presión

El PPS contiene una muy baja proporción de ión contaminante lo que le proporciona ventajas frente a otros materiales para aplicaciones electrónicas. Para muchas piezas sujetas a un alto grado de esfuerzo PPS puede ser la mejor alternativa comparativa a aleaciones de metales, termoestables u otros termoplásticos.

Debido a que este material, virtualmente irrompible, resiste a la deformación por calor a 174ºC y soporta la esterilización frecuente por vapor recalentado a 134ºC, encuentra una amplia gama de aplicaciones, entre otras en las cubas para el sector médico.

Cubas para material a esterilizar

Producción

La fibra fabricada de PPS presenta la característica de ser una larga cadena sintética de polisulfuro en la que al menos el 85% de los enlaces sulfuro (-S-) se unen directamente a dos anillos aromáticos.

El polímero PPS (polisulfuro de fenileno) esta conformado por grupos fenileno y sulfuro que se entrelazan en forma alterna para formar las cadenas poliméricas.

Está formado por la reacción del sulfuro de sodio con p-diclorobenceno:

Mediante esta síntesis se logra obtener PPS de bajo peso molecular útil para recubrimiento. Para ser utilizado como material  es necesario calentarlo en presencia de oxígeno para elevar su peso molecular. Este procedimiento también lo entrecruza (reticula).

El proceso para la producción comercial de PPS (Ryton) fue desarrollado por  H. Wayne Hill Jr. y James T. Edmonds en Phillips Petroleum Company. La N-metilpirrolidona se utiliza como disolvente polar de la reacción, ya que es estable en las altas temperaturas requeridas para la síntesis y se disuelve el agente de sulfuración y los oligómeros intermedios. El mayor reto es controlar el grado de polimerización, que es en parte controlado por la gestión del contenido de agua de la mezcla de reacción. El polímero es extruído por hilatura por fusión para producir fibras de filamento.

La primera fibra comercial de sulfuro en EE.UU. fue producida en 1983 por Phillips Fibers Corporation, una subsidiaria de la empresa Phillips 66.

El PPS es comercializado por diferentes marcas y empresas. Ejemplos de estas son: PPS Ryton de Chevron Phillips (polímero reticulado); Fortron por Ticona (polímero lineal), y Sulfar Testori (fibra).

Fuentes

www.cpchem.com

www.solostocks.cl

en.wikipedia.org

www.quadrantplastics.com

www.tlp.com.es

pslc.ws/spanish