Polyphenylene Sulfide(PPS)

1. PPoollyyPPhheennyylleenn
ee
SSuullffiiddee((PPPPSS))
BByy,,
lliinnii CClleeeettuuSS
CC

2. ooVVeeRRVViieeWW
PPS
intRoduCtion
PRePARAtion
PRoPeRtieS
APPliCAtionS
CoMPoSiteS of PPS

3. iinnttRRoodduuCCttiioonn
PPPPSS iiss aann eennggiinneeeerriinngg ppllaassttiicc
IItt iiss aa sseemmiiccrryyssttaalllliinnee mmaatteerriiaall
IItt iiss aa tthheerrmmooppllaassttiicc ppoollyymmeerr wwiitthh vveerryy hhiigghh vviissccoossiittyy
TThhee ffiirrsstt ccoommmmeerrcciiaall ggrraaddeess ooff PPPPSS wweerree iinnttrroodduucceedd
bbyy PPhhiilliippss ppeettrroolleeuumm iinn 11996688 iinn tthhee ttrraaddee nnaammee RRyyttoonn
IInnjjeeccttiioonn mmoollddiinngg iiss tthhee mmoosstt ccoommmmoonn aanndd ssiiggnniiffiiccaanntt
mmeetthhoodd ooff ffaabbrriiccaattiioonn ooff PPPPSS

4. PPRReePPAARRAAttiioonn
TThhee ssttaarrttiinngg mmaatteerriiaallss aarree pp--ddiicchhlloorroobbeennzzeennee,, ssooddiiuumm
ssuullffiiddee aanndd aa ppoollaarr oorrggaanniicc ssuubbssttaannccee
 PPPPSS iiss aavvaaiillaabbllee aass aa ccrroossss--lliinnkkeedd tthheerrmmoosseett aanndd aass aa
tthheerrmmooppllaassttiicc.. TThhee tthheerrmmooppllaassttiicc PPPPSS iiss mmoorree
iimmppoorrttaanntt

5. PPRRooCCeeSSSS
AAnn aauuttooccllaavvddee hhaaeevviinngSgS aa cCcCaappaaRRcciittyyii ooPffP 110000tt LL wwiiaaosso cchhnanarrggeedd wwiitthh 99..11 kkgg
((00..0077 kkgg--mmoollee)) ooff ffllaakkyy ssooddiiuumm ssuullffiiddee hhyyddrraattee ((NNaa22 SS
ccoonntteenntt==6600%%)),, aanndd 00..1188 kkgg ooff 4488%% aaqquueeoouuss ssooddiiuumm hhyyddrrooxxiiddee
aanndd 2211 kkgg ooff NNMMPP((NN--mmeetthhyyll ppyyrrrroolliiddiinnee)) wweerree aaddddeedd..
 TThhee tteemmppeerraattuurree wwaass eelleevvaatteedd aanndd ddeehhyyddrraattiioonn wwaass ccaarrrriieedd
oouutt uunnddeerr cciirrccuullaattiioonn ooff nniittrrooggeenn ggaass
WWhheenn tthhee tteemmppeerraattuurree ooff tthhee rreeaaccttiioonn mmiixxttuurree bbeeccaammee 221100°° CC..
aanndd tthhee ddiissttiilllleedd aammoouunntt ooff hhyyddrroouuss NNMMPP rreeaacchheedd 77..88 kkgg ((33..66 kkgg
ooff wwhhiicchh wwaass wwaatteerr)),, tthhee ddeehhyyddrraattiioonn wwaass ssttooppppeedd aanndd tthhee
mmiixxttuurree wwaass ccoooolleedd ttoo 117700°° CC

6. Then, 10.29 kg (0.07 kg-mole) of p-ddiicchhlloorroobbeennzzeennee,, 1122..77 gg
((00..0077 mmoollee)) ooff 11,,22,,44--ttrriicchhlloorroobbeennzzeennee aanndd 33..55 kkgg ooff NNMMPP wweerree
aaddddeedd ttoo tthhee mmiixxttuurree,, aanndd rreeaaccttiioonn wwaass ccaarrrriieedd oouutt uunnddeerr aa
nniittrrooggeenn ggaass pprreessssuurree ooff 33..00××110055 PPaa aatt 222200°° CC.. ffoorr 22 hhoouurrss aanndd
aatt 226600°° CC.. ffoorr 33 hhoouurrss
TThheenn,, tthhee rreeaaccttiioonn mmiixxttuurree wwaass ccoooolleedd ttoo 119900°° CC
 TThhee rreemmaaiinniinngg pprreessssuurree wwaass rreelleeaasseedd aanndd 4433..55 kkgg ooff NNMMPP
hheeaatteedd aatt 115500°° CC.. wwaass aaddddeedd ttoo tthhee rreeaaccttiioonn mmiixxttuurree ffoorr ddiilluuttiioonn
 TThheenn,, tthhee ddiilluutteedd mmiixxttuurree wwaass ttrraannssffeerrrreedd ttoo aa ccoommpprreessssiioonn
ffiilltteerr aanndd ccoommpprreessssiioonn ffiillttrraattiioonn wwaass ccaarrrriieedd oouutt aatt aa
tteemmppeerraattuurree mmaaiinnttaaiinneedd aatt 115500°° CC bbyy uussiinngg nniittrrooggeenn ggaass

7. GGEENNEERRAALL
PPRROOPPEERRTTIIEESS

8. PPHHYYSSIICCAALL
PPRROOPPEERRTTIIEESS DDeennssiittyy 11..6677gg//ccmm22
MMeellttiinngg ppooiinntt 228855 °° CC
IImmppaacctt ssttrreennggtthh((cchhaarrppyy)) 1122..88kkJJ//mm22
TThheerrmmaall ccoonndduuccttiivviittyy 00..2255WW//mmKK
DDiissssiippaattiioonn ffaaccttoorr 00..00001144
PPoowweerr ffaaccttoorr 00..00001144

9. MMEECCHHAANNIICCAALL
TThhee iimmppaacctt ssPPttrreeRRnnggOtOthh ooPPff PPEEPPSSR R mmooTTllddiiInInggEEss ddSSeeppeennddss oonn tthhee
pprroodduuccttiioonn pprroocceessss aanndd aannnneeaalliinngg
CCoonnddiittiioonneedd mmoollddiinnggss eexxhhiibbiitt lloowweerr iimmppaacctt ssttrreennggtthh
tthhaann uunnttrreeaatteedd mmoollddiinnggss
TThhee nnoottcchheedd iimmppaacctt ssttrreennggtthh iinnccrreeaasseess aabboovvee tthhee
ggllaassss ttrraannssiittiioonn tteemmppeerraattuurree bbuutt rreeaacchheess aa mmaaxxiimmuumm
aatt 117700°° CC aanndd ddeeccrreeaasseess wwiitthh iinnccrreeaassiinngg ddeeggrreeee ooff
ccrryyssttaalllliinniittyy
TThhee iimmppaacctt aanndd nnoottcchheedd ssttrreennggtthh aarree iinnccrreeaasseedd bbyy
rreeiinnffoorrcciinngg wwiitthh ggllaassss ffiibbrree

10. TTHHEERRMMAALL PPRROOPPEERRTTIIEESS
TThheerrmmooggrraavviimmeettrriicc aannaallyyssiiss ooff tthhee ffiilllleedd PPPPSS iinn
nniittrrooggeenn iinnddiiccaatteess nnoonn aapppprreecciiaabbllee wweeiigghhtt lloossss bbeellooww
550000 °° CC
TThhee ccooeeffffiicciieenntt ooff lliinneeaarr eexxppaannssiioonn iiss ccoommppaarraabbllee ttoo
tthhaatt ooff aalluummiinniiuumm
TThhee wwaatteerr aabbssoorrppttiioonn ooff PPPPSS iiss llooww
TThhee ffaavvoouurraabbllee rreessuullttss ooff hheeaatt aaggeeiinngg lleedd ttoo UULL lloonngg--
tteerrmm tteemmppeerraattuurree iinnddiicceess ooff
117700 °° CC ffoorr 4400%% ww//ww ggllaassss rreeiinnffoorrcceedd PPPPSS
220000 °° CC ffoorr 4400%% ww//ww ggllaassss aanngg mmiinneerraall ffiilllleedd PPPPSS

11. CCHHEEMMIICCAALL
PPRROOPPEERRTTIIEESS PPPPSS hhaass eexxcceelllleenntt cchheemmiiccaall rreessiissttaannccee
IItt hhaavvee nnoo kknnoowwnn ssoollvveenntt bbeellooww 220000 °° CC
IItt iiss iinneerrtt ttoo sstteeaamm,, ssttrroonngg bbaasseess,, ffuueellss aanndd aacciiddss
AAtt rroooomm tteemmppeerraattuurree PPPPSS iiss rreessiissttaanntt ttoo ddiilluuttee mmiinneerraall
aacciiddss,, aallkkaalliinnee ssoolluuttiioonnss,, kkeettoonneess,, aallccoohhoollss,, ooiillss,, ffaattss,,
cchhlloorriinnaatteedd hhyyddrrooccaarrbboonnss,, aalliipphhaattiicc aanndd aarroommaattiicc
hhyyddrrooccaarrbboonnss,, wwaatteerr aanndd hhyyddrroollyyssiiss
IItt iiss nnoott rreessiissttaanntt ttoo cchhlloorroossuullffoonniicc aacciidd

12. SSTTRREESSSS CCRRAACCKKIINNGG
SSttrreessss ccrraacckkiinngg ddooeess nnoott ooccccuurr iiff ttrriicchhlloorroo-- oorr
ppeerrcchhlloorroo--eetthhyylleennee aarree uusseedd ffoorr ddeeggrreeaassiinngg
AAtt tteemmppeerraattuurreess ooff 7700 °° CC ttoo 112200 °° CC ,, nnoo ddeeppoossiittss
ccaauussiinngg ddeetteerriioorraattiioonn ooff tthhee ccoonnttaacctt ssuurrffaaccee ooccccuurr
WWEEAATTHHEERRIINNGG RREESSIISSTTAANNCCEE
PPPPSS hhaavvee ggoooodd wweeaatthheerriinngg rreessiissttaannccee
EEvveenn aatt hhiigghh tteemmppeerraattuurreess oozzoonnee hhaass lliittttllee eeffffeecctt oonn
PPPPSS

13. RESISTANCE TO HIGH EENNEERRGGYY RRAADDIIAATTIIOONN
TThhee mmeecchhaanniiccaall pprrooppeerrttiieess ooff 4400%% ww//ww ggllaassss rreeiinnffoorrcceedd PPPPSS aarree
uunnaaffffeecctteedd bbyy eexxppoossuurree ttoo nneeuuttrroonn iirrrraaddiiaattiioonn
PPPPSS hhaass mmooddeerraattee ssttaabbiilliittyy ttoo UUVV rraaddiiaattiioonn wwiitthhoouutt ssttaabbiilliizzaattiioonn aanndd
iimmpprroovveedd ssttaabbiilliittyy wwhheenn ssttaabbiilliizzeedd
FFllAAmmmmAAbbIIllIITTYY
PPPPSS eexxhhiibbiittss eexxcceelllleenntt ffiirree rreettaarrddaannccyy wwhheenn tteesstteedd aaccccoorrddiinngg ttoo
AASSTTMM DD--663355
PPRROOCCEESSSSIINNGG
PPPPSS iiss iinnjjeeccttiioonn aanndd ccoommpprreessssiioonn mmoollddeedd
NNoonn--ssttiicckk ccooaattiinnggss aarree aapppplliieedd ttoo mmeettaall ppaarrttss bbyy fflluuiiddiizzeedd bbeedd ddiippppiinngg
MMoolldd ccaavviittiieess sshhoouulldd bbee wweellll vveennttiillaatteedd

14. AAPPPPllIICCAATTIIOONNSS
AAuuttoommoottiivvee ((uunnddeerr hhoooodd))
EElleeccttrriiccaall ((llaammpp ssoocckkeettss,, ffuussee hhoollddeerrss))
SSeemmii--ccoonndduuccttoorr mmaannuuffaaccttuurriinngg
OOiill aanndd ggaass ((vvaallvveess,, sseeaallss,, ppuummpp hhoouussiinngg))
PPuummpp hhoouussiinnggss
HHiigghh pprreessssuurree lliiqquuiidd cchhrroommaattooggrraapphhyy ccoommppoonneennttss
AAeerroossppaaccee ccoommppoonneennttss

15. Lamp holder by Kania LLiicchhttssyysstteemmee ffoorr
hhiigghh iinntteennssiittyy
lliigghhttss.. FFoorrttrroonn® PPPPSS tthheerrmmooppllaassttiicc
mmaaiinnttaaiinnss
ssttrruuccttuurraall iinntteeggrriittyy oovveerr aa wwiiddee rraannggee ooff
aammbbiieenntt
tteemmppeerraattuurreess aanndd ccoonnddiittiioonnss
FFoorrttrroonn® PPPPSS ffuueell rraaiill ffoorr
DDaaiimmlleerrCChhrryysslleerr 22..77 lliitteerr
VV--66 eennggiinneess uusseedd iinn UU..SS.. vveehhiicclleess

16. h Automotive thermostat hoouussiinngg mmoollddeedd ffrroomm TTiiccoonnaa’’ss
FFoorrttrroonn® PPPPSS

17. TTRRAADDEE NNAAmmEESS OOFF PPPPSS

18. CCOOmmPPOOSSIITTEESS OOFF PPPPSS
PPoollyypphheennyylleennee ssuullffiiddee ((PPPPSS)) ccoommppoossiitteess rreeiinnffoorrcceedd wwiitthh rreeccyycclleedd ccaarrbboonn
ffiibbeerr
 RReeccyycclleedd ccaarrbboonn ffiibbeerrss wweerree rreeccllaaiimmeedd bbyy ccoommmmeerrcciiaall ssccaallee ppyyrroollyyssiiss
ffrroomm ccaarrbboonn ffiibbeerr rreeiinnffoorrcceedd tthheerrmmoosseett ccoommppoossiittee wwaassttee ggeenneerraatteedd bbyy
tthhee aaeerroossppaaccee iinndduussttrryy
 TThhee mmeecchhaanniiccaall aanndd pphhyyssiiccaall pprrooppeerrttiieess ooff tthhee rreeccllaaiimmeedd ccaarrbboonn ffiibbeerrss
wweerree sshhoowwnn ttoo bbee ccoommppaarraabbllee ttoo tthhoossee ooff aaeerroossppaaccee ggrraaddee vviirrggiinn ccaarrbboonn
ffiibbeerrss
 TThhee rreeccyycclleedd ccaarrbboonn ffiibbeerrss wweerree iinntteeggrraatteedd iinnttoo aa ppoollyypphheennyylleennee ssuullffiiddee
((PPPPSS)) tthheerrmmooppllaassttiicc rreessiinn bbyy ttwwiinn ssccrreeww ccoommppoouunnddiinngg ffoolllloowweedd bbyy
iinnjjeeccttiioonn mmoollddiinngg
 TThhee rreeccyycclleedd ccaarrbboonn ffiibbeerr rreeiinnffoorrcceedd PPPPSS ccoommppoossiitteess eexxhhiibbiitteedd
ccoommppaarraabbllee mmeecchhaanniiccaall pprrooppeerrttiieess ttoo eeqquuiivvaalleenntt ccoommppoouunnddss pprroodduucceedd
uussiinngg iinndduussttrriiaall ggrraaddeess ooff sshhoorrtt vviirrggiinn ccaarrbboonn ffiibbeerr

19.  Polyphenylene sulfide-4400%% ggllaassss rreeiinnffoorrcceedd
 TThhee 4400%% ggllaassss ffiibbeerr rreeiinnffoorrcceedd ggrraaddee hhaass aa ggoooodd bbaallaannccee ooff ssttrreennggtthh,,
ssttiiffffnneessss aanndd hhaass ggoooodd ddiimmeennssiioonnaall ssttaabbiilliittyy bbuutt iiss rraatthheerr nnoottcchh--sseennssiittiivvee
 IItt iiss uusseedd ffoorr pprreecciissiioonn mmeecchhaanniiccaall ppaarrttss,, eelleeccttrriiccaall ccoommppoonneennttss aanndd
ppuummppss,, vvaallvveess eettcc,, ffoorr uussee iinn aaggggrreessssiivvee eennvviirroonnmmeennttss iinn pprroocceessss
iinndduussttrryy
 IIttss nnaattuurraall ccoolloouurr vvaarriieess ffrroomm ccrreeaamm ttoo bbrroowwnn aanndd iitt iiss oofftteenn ccoolloouurreedd
bbllaacckk
PPoollyypphheennyylleennee ssuullffiiddee rreeiinnffoorrcceedd wwiitthh aarraammiidd ffiibbeerrss
 WWeeaarr ddaattaa sshhooww tthhaatt aarraammiidd ffiibbeerrss ccaann uuppggrraaddee PPPPSS ttoo aa ssuuppeerr wweeaarr
rreessiissttaanntt mmaatteerriiaall
 TThhee wweeaarr rraattee ffoorr PPPPSS//aarraammiidd iiss iinn tthhee rraannggee ooff tthhaatt ooff nnyylloonn6666//aarraammiidd

20. Volcanic ash as a filler iinn ppoollyypphheennyylleennee ssuullffiiddee
ccoommppoossiitteess
 IItt iiss aa ccoommmmoonn pprraaccttiiccee ttoo uussee ppaarrttiiccllee mmaatteerriiaallss aass ffiilllleerrss ttoo iimmpprroovvee
eennggiinneeeerriinngg pprrooppeerrttiieess ooff ppoollyymmeerr ccoommppoossiitteess aanndd ttoo lloowweerr tthhee ccoosstt ooff
ffiinnaall pprroodduuccttss
 TThheerree iiss aann oobbvviioouuss ccoosstt aaddvvaannttaaggee ooff ccoommppoouunnddiinngg vvoollccaanniicc aasshh ((VVAA)) iinn
ppoollyymmeerrss,, eeiitthheerr ttoo rreeppllaaccee ttrraaddiittiioonnaall ffiilllleerrss
 CCoommppoossiittee ssaammpplleess ccoonnttaaiinniinngg VVAA ppaarrttiicclleess aatt vvaarriioouuss ccoonncceennttrraattiioonnss ((00,,
22..55,, 55,, 1100,, 1155,, aanndd 2200 wwtt%%)) wweerree mmaannuuffaaccttuurreedd bbyy ttwwiinn ssccrreeww eexxttrruuddeerr aanndd
iinnjjeeccttiioonn mmoollddiinngg mmaacchhiinnee
 TThhee tthheerrmmaall,, mmeecchhaanniiccaall,, aanndd rreessiidduuaall mmeecchhaanniiccaall pprrooppeerrttiieess ooff tthhee PPPPSS
ccoommppoossiittee wweerree ssiiggnniiffiiccaannttllyy iimmpprroovveedd bbyy aaddddiinngg VVAA,, aalltthhoouugghh eerroossiioonn
rreessiissttaannccee wwaass ddeeccrreeaasseedd mmaarrkkeeddllyy

21. Airbus A340-500 and -600 planes uussee TTiiccoonnaa’’ss FFoorrttrroonn® PPPPSS
tthheerrmmooppllaassttiicc ccoommppoossiitteess iinn wwiinngg aanndd ootthheerr
ssttrruuccttuurraall ppaarrttss,, rreeppllaacciinngg aalluummiinnuumm ttoo ddeeccrreeaassee wweeiigghhtt,,
iimmpprroovvee iimmppaacctt rreessiissttaannccee aanndd eeaassee ffaabbrriiccaattiioonn