Polisülfon

Polisülfon (PSU), zorlu endüstriyel ve tıbbi uygulamalarda kullanımına olanak tanıyan olağanüstü termal kararlılığı, mekanik tokluğu, hidrolitik direnci ve şeffaflığı ile öne çıkan, amorf, yüksek performanslı bir mühendislik termoplastik polimeridir.^[1] Aromatik omurgalardan türetilen ve polimere sertlik ile düşük yanıcılık kazandıran tekrarlayan aril-SO₂-aril yapısal birimine sahiptir.^[1]

Polisülfonun temel özellikleri arasında, yaklaşık 185°C’lik camsı geçiş sıcaklığı ve 160°C’lik maksimum sürekli kullanım sıcaklığı bulunur; bu da onu eriyik işlenebilir en yüksek performanslı termoplastiklerden biri yapar.^[2] Yüksek çekme dayanımı, sertlik ve darbe direnci sergilerken, ketonlar, klorlu hidrokarbonlar ve aromatik solventlerin saldırısına karşı hassas olmasına rağmen mineral asitlere, alkalilere, tuzlara, yağlara ve alkollere karşı mükemmel kimyasal direnç gösterir.^[1] Ayrıca, polisülfon kehribar renginde yarı şeffaftır, çentik hassasiyetine sahiptir ve sıcaklık performansını ve işlenebilirliğini artırmak için cam elyaflarla güçlendirilebilir veya diğer polimerlerle harmanlanabilir.^[1] Düşük duman emisyonu ve doğal alev geciktiriciliği, güvenlik açısından kritik ortamlar için uygunluğunu daha da destekler.^[3]

Polisülfon, ilk olarak 1965 yılında Union Carbide Corporation tarafından Udel® ticari adı altında ticarileştirilmiş ve yüksek sıcaklık termoplastiklerinde önemli bir ilerlemeyi işaret etmiştir.^[4] Polimer, bisfenol A’nın bir baz varlığında bis(4-klorofenil) sülfon (diklorodifenil sülfon olarak da bilinir) ile reaksiyonunu içeren nükleofilik aromatik sübstitüsyon polimerizasyonu yoluyla sentezlenir; bu işlem tipik olarak ekstrüzyon ve kalıplama için uygun yüksek moleküler ağırlıklı zincirler üretir.^[5] Polisülfon için ilk ABD patenti (ABD Patenti 3,332,909), 1960’larda tuz giderimi (desalinasyon) süreçlerindeki membran uygulamaları için yapılan ilk geliştirme çalışmalarının ardından 1967’de verilmiştir.^[6]

Polisülfon; mekanik sağlamlığı ve biyouyumluluğu nedeniyle hemodiyaliz filtreleri, gaz ayrıştırma ve su arıtma dahil olmak üzere membran teknolojisinde yaygın kullanım alanı bulmaktadır.^[1] Tıp alanında, sterilize edilebilirliği ve hidrolitik kararlılığından yararlanılarak otoklavlanabilir cihazlar, cerrahi tepsiler ve farmasötik işleme ekipmanlarında kullanılır.^[4] Membranların ötesinde polisülfon; termal ve kimyasal dayanıklılığından yararlanılarak elektrik kapasitörlerinde dielektrik malzeme olarak, kromatografi kolonlarında ve kontrollü salınımlı gübreler için kaplama malzemesi olarak hizmet eder.^[1]

Adlandırma ve Yapı

Adlandırma

Polisülfon, polimer omurgası boyunca tekrarlayan aril-SO₂-aril alt birimlerini içeren ve poliariletersülfonlar (PAES) olarak sınıflandırılan bir yüksek performanslı termoplastik polimer sınıfını ifade eder.^[7] PAES polimerleri, en az bir sülfon grubu (-SO₂-), bir eter bağı (-O-) ve bir arilen birimi içerir; bu da onları kükürt içeren diğer polimerlerden, termal ve kimyasal kararlılık sağlayan aromatik yapılarıyla ayırır.^[8] Adlandırmadaki “sülfon” terimi, organik kimyada bu malzemelerdeki aril segmentlerini birbirine bağlayan temel bir yapı olan merkezi sülfonil fonksiyonel grubundan (-SO₂-) gelir.^[9]

Polisülfon ailesi içinde temel varyantlar, diol monomerleri ve ortaya çıkan yapılarıyla ayırt edilir: Bisfenol A’dan türetilen polisülfon (PSU); 4,4′-dihidroksidifenil eterden türetilen polietersülfon (PES veya PESU); ve 4,4′-bifenolden türetilen polifenilsülfon (PPSU).^[10] Bu ayrımlar ticari gelişmelerden kaynaklanmıştır; PSU orijinal bisfenol A bazlı malzemeyi temsil ederken, PES gelişmiş işlenebilirlik için artırılmış eter içeriğini, PPSU ise üstün tokluk için bifenil birimlerini vurgular.^[11] Bu tür kısaltmalar, endüstriyel ve bilimsel bağlamlarda kesin tanımlamayı kolaylaştırarak daha geniş poliarilsülfon terminolojisiyle karışıklığı önler.

Polisülfonların isimlendirilmesi, tarihsel olarak 1960’ların ortalarındaki poliarilsülfon tanımlarından günümüzdeki standartlaştırılmış PAES çerçevesine evrilmiştir.^[12] Polisülfon 1965 civarında ticarileşmiş, bunu sentez ve uygulama ihtiyaçlarındaki ilerlemeleri yansıtacak şekilde 1967 ile 1976 arasında poliarilsülfonlar ve 1972 civarında polietersülfon izlemiştir.^[12] Uygulamada PSU, PES ve PPSU gibi yaygın isimler baskın olsa da, IUPAC tarafından tercih edilen adlandırma, PSU için poli[oksi(metil-1,4-fenilen)izopropiliden-1,4-fenilenoksi-1,4-fenilensülfonil] gibi yapısal tekrar eden birimlerin sistematik tanımlarını kullanır.^[13]

Kimyasal Yapı

Polisülfonlar, eter (-O-) ve sülfon (-SO₂-) bağlarıyla birbirine bağlanan aromatik halkalardan oluşan sert bir omurga ile karakterize edilen bir yüksek performanslı termoplastik polimer sınıfıdır. Genel tekrarlayan birim şu şekilde gösterilebilir: [-Ar-O-Ar-SO₂-Ar-O-]ₙ; burada Ar, genellikle konjuge aromatik sistem aracılığıyla termal kararlılık ve mekanik dayanıklılık sağlayan para-fenilen gruplarını (p-C₆H₄) ifade eder.^[1] Sülfon grubu, polimer zincirine polarite kazandırmada kilit bir rol oynar; güçlü dipol momenti sayesinde polar çözücülerde çözünürlüğü artırır ve adezyon ile hidrolitik dirence katkıda bulunur.^[14]

Genellikle PSU olarak kısaltılan arketipik polisülfon, bisfenol A (2,2-bis(4-hidroksifenil)propan) ve 4,4′-diklorodifenil sülfonun nükleofilik aromatik sübstitüsyon polimerizasyonundan türetilir. Tekrarlayan birimi [-O-(p-C₆H₄)-C(CH₃)₂-(p-C₆H₄)-O-(p-C₆H₄)-SO₂-(p-C₆H₄)-]ₙ şeklindedir ve (C₂₇H₂₂O₄S)ₙ moleküler formülüne, 442.52 g/mol tekrar birimi moleküler ağırlığına sahiptir. Bu yapı, bisfenol A’dan gelen merkezi izopropiliden [-C(CH₃)₂-] köprüsünü içerir; bu köprü, genel aromatik baskınlığı korurken bir miktar esneklik sağlar.^[2]^[15]

Polisülfon ailesindeki varyasyonlar, özellikleri uyarlamak için aromatik bileşenleri değiştirir. Polietersülfon (PES), 4,4′-dihidroksidifenil eterden türetilen ek eter bağlarını içerir ve [-O-(p-C₆H₄)-O-(p-C₆H₄)-O-(p-C₆H₄)-SO₂-(p-C₆H₄)-]ₙ tekrarlayan birimini verir. (C₁₆H₁₂O₅S)ₙ moleküler formülüne sahip bu yapı, gelişmiş termal performans için alifatik izopropiliden grubunu ortadan kaldırır.^[16] Polifenilsülfon (PPSU) ise [-O-(p-C₆H₄)-C₆H₄-(p-C₆H₄)-O-(p-C₆H₄)-SO₂-(p-C₆H₄)-]ₙ yapısında olduğu gibi omurgada bifenil birimleri [-C₆H₄-C₆H₄-] içerir ve (C₂₄H₁₆O₄S)ₙ moleküler formülü ile standart PSU’ya kıyasla zincir sertliğini ve kimyasallara direnci artırır.^[17] Bu yapısal motifler, sülfon grubunun polar etkisinin varyantlar arasında devam etmesini sağlayarak dengeli hidrofiliklik ve dayanıklılık gerektiren uygulamaları kolaylaştırır.^[18]

Üretim

Tarihsel Yöntemler

Polisülfonun gelişimi, 1960’ların başında, aromatik sülfonil klorürler ve hidrokarbonları içeren Friedel-Crafts polikondensasyon reaksiyonları yoluyla poli(fenilen sülfon) gibi basit varyantların senteziyle başlamıştır.^[19] Bu erken malzemeler, sert ve konjuge omurga yapısı nedeniyle 500°C’yi aşan erime noktalarıyla olağanüstü yüksek termal kararlılık sergilemiştir.^[20] Ancak, oldukça doğrusal ve esnek olmayan zincirleri, yaygın organik çözücülerde zayıf çözünürlüğe ve sınırlı işlenebilirliğe yol açarak pratik uygulamalar için büyük ölçüde işlenemez hale getirmiştir.^[20]

1965 yılında Union Carbide, bisfenol A ve 4,4′-diklorodifenil sülfon arasında nükleofilik aromatik sübstitüsyon yoluyla bisfenol A bazlı polisülfon (PSU) üretmek için bir süreç geliştirdiğinde çok önemli bir ilerleme kaydedildi. Bu süreç tipik olarak dimetil sülfoksit gibi polar aprotik çözücülerde ve sodyum hidroksit gibi bir baz ile gerçekleştirilir.^[3] Bu yöntem, önceki Friedel-Crafts ürünlerine kıyasla daha iyi çözünürlük ve mekanik özelliklere sahip polimerler sağlayarak daha uygun mühendislik termoplastiklerine doğru bir geçişi işaret etti.^[20]

Bu kazanımlara rağmen, ilk polisülfonlar infüzyon zorluğu ve sentez sırasında hidrolize karşı hassasiyetleri nedeniyle işlenmesi zor malzemelerdi. Bu durum, 1970’lerde moleküler ağırlık kontrolünü artıran ve yan reaksiyonları azaltan optimize edilmiş aşamalı büyüme polikondensasyon tekniklerine doğru daha fazla iyileştirmeyi teşvik etti.^[20] Bu evrim, 1965 yılında Union Carbide’ın Udel PSU’yu (ilk yaygın olarak bulunan polisülfon reçinesi) ticari olarak piyasaya sürmesiyle sonuçlandı ve yüksek performanslı uygulamalarda benimsenmesini sağladı.^[3]

Modern Sentez

Modern polisülfon sentezi, öncelikle yüksek performanslı varyantların laboratuvar ölçeğinde üretimi için 1980’lerden bu yana rafine edilen bir aşamalı büyüme süreci olan nükleofilik aromatik sübstitüsyon (SNAr) polimerizasyonunu kullanır.^[21] Bu yöntem, bisfenol A gibi bisfenollerden türetilen bisfenolat tuzlarının, polar aprotik çözücülerde 4,4′-diklorodifenil sülfon (DCDPS) gibi dihalodifenil sülfonlarla reaksiyonunu içerir.^[21] Bisfenol ilk önce sodyum hidroksit veya potasyum karbonat gibi bir baz kullanılarak reaktif bisfenolat oluşturmak üzere protonsuzlaştırılır; bu daha sonra, elektron çekici sülfon grubu tarafından aktive edilen DCDPS üzerindeki halojenür gruplarıyla yer değiştirir.^[21]

Reaksiyon tipik olarak dimetil sülfoksit (DMSO) veya N,N-dimetilasetamid (DMAc) gibi çözücülerde 130–160°C sıcaklıklarda, yan reaksiyonları önlemek için genellikle inert bir atmosfer altında ilerler.^[21] İllüstrasyon için basitleştirilmiş bir hidrokinon bazlı bisfenolat kullanan polikondensasyon için temsili bir denklem şöyledir:

$$ 2 \, \text{NaO-C}_6\text{H}_4\text{-OH} + \text{Cl-C}_6\text{H}_4\text{-SO}_2\text{-C}_6\text{H}_4\text{-Cl} \rightarrow \text{[-O-C}_6\text{H}_4\text{-O-C}_6\text{H}_4\text{-SO}_2\text{-C}_6\text{H}_4\text{-]}_n + 2 \, \text{NaCl} $$

Bu, toluen gibi yan ürünlerin azeotropik olarak uzaklaştırılması veya suyun protonsuzlaşmaya yardımcı olmasıyla karakteristik arilen eter sülfon omurgasını verir.^[21]

Bu SNAr yaklaşımının varyasyonları, polietersülfon (PES) ve polifenilsülfon (PPSU) gibi ilgili polisülfonlar için verimliliği veya uyarlanabilirliği artırır. 18-crown-6 veya kuaterner amonyum tuzları gibi ajanları kullanan faz transfer katalizi, iki fazlı sistemlerde (örneğin, sulu-organik) reaksiyonu kolaylaştırarak, yüksek kaynama noktalı çözücüler olmadan çözünürlüğü ve reaksiyon hızlarını iyileştirir. Mikrodalga destekli sentez, monomer karışımlarını genellikle N-metilpirolidon (NMP) içinde ışınlayarak PES ve PPSU için süreci hızlandırır ve yüksek moleküler ağırlıkları korurken reaksiyon sürelerini saatlerden dakikalara indirir.^[22]

Moleküler ağırlık, öncelikle optimum zincir büyümesi için bisfenolatın dihalide 1:1 oranının hedeflendiği monomer stokiyometrisi yoluyla kontrol edilir; çözünürlük ve mekanik özellikleri dengelemek için tipik olarak 50.000–100.000 g/mol değerlerine ulaşılır.^[23] Monohalojenürler veya monofenoller gibi uç kapama ajanları, zincirleri sonlandırmak ve istenmeyen dallanma veya jelleşmeyi önlemek için dahil edilir, böylece polidispersite ve işlevselliğin hassas bir şekilde ayarlanmasına izin verilir.^[23]

Endüstriyel Üretim

Polisülfon endüstriyel olarak, reaktanları çözmek için N-metil-2-pirolidon (NMP) veya N,N-dimetilasetamid (DMAc) gibi aprotik çözücüler kullanılarak büyük ölçekli reaktörlerde yürütülen sürekli polikondensasyon reaksiyonları yoluyla üretilir. Süreç, bisfenol A’nın potasyum karbonat gibi bir baz varlığında 4,4′-diklorodifenil sülfon ile reaksiyonunu, 150–200°C civarındaki yüksek sıcaklıklarda nükleofilik aromatik sübstitüsyon yoluyla polimer zincirini oluşturmasını içerir. Polimerizasyonun ardından, viskoz çözelti su ve metanol içeren bir çökeltme banyosuna ekstrüde edilir; bu, katı polisülfon reçinesini izole etmek için faz ayrılmasını indükler. Çözücü geri kazanımı, atıkları ve işletme maliyetlerini azaltmak için damıtma ve geri dönüşüm sistemleri aracılığıyla entegre edilmiştir ve modern tesislerde geri kazanım oranları genellikle %90’ı aşmaktadır.^[24]^[25]^[26]

Başlıca küresel üreticiler arasında, Udel ve Radel polisülfonlarını esas olarak ABD ve Avrupa’daki tesislerinde üreten Solvay ve Almanya ile Asya’daki tesislerinden Ultrason kalitelerini sunan BASF yer almaktadır; bu şirketler birlikte pazarın %60’ından fazlasına hakimdir. 2025 itibariyle, küresel polisülfon tüketiminin, medikal ve filtrasyon sektörlerindeki talep nedeniyle yılda 52.000 metrik tonu aşması beklenmektedir.^[27]

Üretim maliyetleri, büyük ölçüde bisfenol A ($1.2–1.5/kg) ve 4,4′-diklorodifenil sülfon ($2–6/kg) gibi aromatik monomerlerin yüksek fiyatları ve toplam giderlerin %35’inden fazlasını oluşturan ısıtma ve çözücü işleme gibi enerji yoğun adımlar nedeniyle kg başına 10 ila 15 dolar arasında değişen yüksek seviyelerdedir. Daha yeşil dipolar çözücülerin benimsenmesi ve iyileştirilmiş geri kazanım teknikleri dahil olmak üzere son süreç optimizasyonları, verimden ödün vermeden sürdürülebilirliği artırarak çözücü kullanımında %20’ye varan azalmalar sağlamıştır.^[28]^[29]^[30]^[27]^[25]

Endüstriyel ortamlardaki kalite kontrolü, parti tutarlılığını ve performansını sağlamak için moleküler ağırlık dağılımını (standart kaliteler için Mw tipik olarak 40.000–60.000 g/mol) ölçmek üzere jel geçirgenlik kromatografisini (GPC) ve camsı geçiş sıcaklığını (Tg yaklaşık 185°C) doğrulamak için diferansiyel taramalı kalorimetriyi (DSC) kullanır. Tıbbi uygulamalar için ek testler, biyouyumluluk ve ekstrakte edilebilir limitler dahil olmak üzere polisülfon reçineleri için tanınmış konsensüs standartları kapsamında FDA yönergelerine uygunluğu doğrular.^[31]^[32]

Özellikler

Fiziksel Özellikler

Polisülfon (PSU), diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ile ölçüldüğü üzere, tipik dolgusuz kaliteler için yaklaşık 185–190°C’lik bir camsı geçiş sıcaklığı (Tg) sergiler.^[2]^[33] Kalite ve yükleme koşullarına bağlı olarak 150–180°C’ye kadar sürekli kullanım için yapısal bütünlüğünü korur ve elektriksel ve mekanik uygulamalar için yaklaşık 160°C’lik bir UL bağıl termal indekse sahiptir.^[2] Termal bozunma 400°C’nin üzerinde gerçekleşir ve termogravimetrik analiz (TGA) altında 426–500°C’nin altında önemli bir uçucu çıkışı olmaz.^[2]

Mekanik olarak PSU, oda sıcaklığında (ISO 527) yaklaşık 70 MPa’lık yüksek bir çekme dayanımı ve 2.5–3 GPa’lık bir çekme modülü göstererek sertliğini ve yük taşıma kapasitesini yansıtır.^[2] Kopma uzaması tipik olarak %50–80 arasında değişerek iyi bir süneklik sağlarken, çentikli Izod darbe dayanımı 60–70 J/m olarak ölçülür ve bu da mühendislik uygulamaları için uygun tokluğu gösterir.^[2]

PSU optik olarak şeffaftır, 1.8–3.3 mm kalınlıklarda %85’i aşan ışık geçirgenliğine sahiptir ve aromatik yapısı nedeniyle açık kehribar rengi bir malzeme olarak görünür.^[2] Yoğunluğu, dolgusuz kaliteler için 1.24–1.29 g/cm³ olup hafif ancak sağlam bileşenlere katkıda bulunur.^[2] Nem emilimi, 23°C ve %50 bağıl nemde 30 gün sonra %0.5’ten az veya doygunlukta %0.8’e kadar düşük kalarak nemli ortamlarda boyutsal değişimleri en aza indirir.^[2]^[33]

Özellik	PSU (örn. Udel®/Ultrason® S)	PESU (örn. Ultrason® E)	PPSU (örn. Ultrason® P/Radel®)
Camsı Geçiş Sıcaklığı (Tg, °C)	185–187	225	220
Isı Sapma Sıcaklığı (HDT, ISO 75-2, °C)	~175	~207	~196
Sürekli Kullanım Sıcaklığı (°C, UL 746B)	155–160	190	180
Çekme Dayanımı (MPa, ISO 527, Oda Sıc.)	70	85	70
Çekme Modülü (GPa, ISO 527, Oda Sıc.)	2.5	2.5	2.5
Nem Emilimi (%, doygunluk, 23°C)	0.8	2.2	1.2
Yoğunluk (g/cm³)	1.24	1.37	1.29

Veriler temsili kalitelerden derlenmiştir; değerler işlemeye ve dolgu maddelerine göre değişebilir.^[2]^[33]^[34]

Kimyasal Özellikler

Polisülfon, 2 ila 13 gibi geniş bir pH aralığında mükemmel hidrolitik kararlılık sergileyerek sulu asitler, bazlar ve tuzlar içeren ortamlar için uygun hale gelir.^[35] Bu direnç, yapısındaki sağlam difenilen sülfon bağlarından kaynaklanır ve normal hidrolitik koşullar altında önemli bozunmayı önler. Ancak, 200°C’yi aşan sıcaklıklarda güçlü bazlara maruz kalmak, zincir kopmasına ve moleküler ağırlığın azalmasına neden olan hidrolize yol açabilir.^[3]

Çözücü direnci açısından polisülfon, hidrokarbonlar ve alkoller gibi polar olmayan çözücülere karşı inert kalır ve bu ortamlarda minimum emilim veya şişme gösterir.^[2] Ketonlar ve bazı klorlu hidrokarbonlar gibi polar aprotik çözücülerde orta derecede şişme yaşar; bu durum mekanik zorlanma ile birleştiğinde stres çatlamasına neden olabilir.^[36] Polimer, diklorometan (DCM) ve kloroformda tamamen çözünür; bu özellikler membran üretimi için çözelti işlemede sıklıkla kullanılır.^[37]

Polisülfon, aromatik omurgası sayesinde ortam koşullarında UV ışığına ve ozona maruz kalmaya dayanarak iyi bir oksidatif kararlılık gösterir, ancak uzun süreli dış mekan maruziyeti kademeli sararmayı ve gevrekleşmeyi azaltmak için stabilizörler gerektirebilir.^[2] Proton değişim membranlarında yaygın olarak kullanılan sülfonlanmış varyantlar, hidrojen peroksitli yakıt hücresi ortamları gibi oksidatif stres altında hızlandırılmış bozunma sergileyerek sülfonik asit grubu kaybına ve performans düşüşüne yol açar.^[38]

Yanıcılık açısından, dolgusuz polisülfon ince kesitlerde UL 94 HB derecesine ulaşır, ancak alev geciktirici katkı maddeleriyle, özellikle 1.5 mm veya daha büyük kalınlıklarda V-0 sınıflandırmasına ulaşır.^[2] Sınırlayıcı oksijen indeksi (LOI) tipik olarak %26 ile %32 arasında değişir; bu da havada kendi kendine sönme davranışını ve yanma sırasında düşük duman emisyonunu gösterir.^[2]

Yapı-Özellik İlişkileri

Sülfon (-SO₂-) grubu, polisülfonda kilit bir yapısal özelliktir; bitişik aromatik halkaları polarize ederek ve polar çözücüler veya su ile etkileşimleri kolaylaştırarak polimerin polaritesini artıran güçlü bir elektron çekici etki uygular. Bu elektron çekimi, aril-sülfon bağları etrafındaki dönme serbestliğini kısıtlar, böylece camsı geçiş sıcaklığını (Tg) artırır ve genel termal kararlılığa katkıda bulunur. Ek olarak, sülfon grubunun sağlam kimyasal bağları mükemmel hidrolitik kararlılık sağlar ve polisülfonun daha az kararlı termoplastiklerin aksine yüksek sıcaklıklarda sulu ortamlarda bütünlüğünü korumasına olanak tanır.^[2]^[39]^[40]

Polisülfon omurgasındaki aromatik eter bağları, yüksek sıcaklıklarda deformasyona ve bozunmaya direnen sert, konjuge segmentler oluşturarak önemli bir rijitlik ve termal direnç sağlar. Buna karşılık, bisfenol A’dan türetilen izopropiliden birimi, zincir sertliğini bozan ve standart polisülfonun (PSU) Tg’sini, bu esnekliği ortadan kaldıran polietersülfona (PES) göre düşüren esnek bir alifatik köprü sunar. Bu sert ve esnek elementlerin dengesi, polisülfonun işlenebilirliğini sağlarken yük altında mekanik sağlamlığını korur.^[41]

Asimetrik bisfenol A ve sülfon bileşenleri dahil olmak üzere monomerik birimlerin düzensiz düzenlenmesi, polisülfonun kristalleşmeyi engelleyen ve netlik gerektiren uygulamalar için uygun yüksek optik şeffaflık sağlayan ağırlıklı olarak amorf zincir paketlemesi ile sonuçlanır. Bununla birlikte, bu amorf morfoloji, düzenli alanların eksikliği moleküller arası kuvvetleri ve yük taşıma verimliliğini azalttığından, kristal polimerlere kıyasla daha düşük bir elastik modüle yol açar.^[1]^[43]

Sülfonasyon gibi kimyasal modifikasyonlar, aromatik halkalara sülfonik asit grupları ekleyerek, iyon değişim membranları için gerekli olan iyon taşınmasını kolaylaştıran hidrofilik alanlar oluşturarak proton iletkenliğini önemli ölçüde artırır. Ancak bu iyileştirme, polar sülfonik grupların aşırı su emilimini teşvik etmesi, zincir şişmesine ve çekme özelliklerinin azalmasına yol açması nedeniyle genellikle mekanik dayanıklılıktan ödün verir.^[44]^[45]

Uygulamalar

Membranlar ve Filtrasyon

Polisülfon (PSU) membranlar, ultrafiltrasyon (UF) ve mikrofiltrasyon (MF) için uygun asimetrik yapılar üretmek üzere, faz inversiyonu olarak da bilinen çözücü olmayan indüklü faz ayrımı (NIPS) yöntemi kullanılarak üretilir. Bu işlemde PSU, döküm çözeltisi oluşturmak üzere dimetilformamid (DMF) gibi bir çözücü içinde çözülür, daha sonra ince bir film halinde yayılır ve genellikle su olan çözücü olmayan bir banyoya daldırılır; bu, hızlı faz ayrımını ve bir tarafında yoğun bir deri tabakası ve diğer tarafında parmak benzeri gözenekli bir alt yapı ile katılaşmayı tetikler. Bu teknik, 0.001 ila 10 μm arasında değişen ayarlanabilir gözenek boyutlarına sahip, bütünleşik deri kaplı asimetrik membranlar sağlar ve çeşitli basınç tahrikli filtrasyon sistemlerinde etkili ayırma sağlar.

Bu membranlar, mekanik sağlamlıkları ve kimyasal kararlılıkları, özellikle asit ve baz içeren zorlu ortamlardaki dirençleri nedeniyle ayırma teknolojilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Hemodiyalizde, 10–50 kDa moleküler ağırlık kesme (MWCO) değerlerine sahip PSU bazlı içi boş elyaf membranlar, uzun süreli kan teması sırasında yüksek biyouyumluluğu desteklerken temel proteinleri ve kan hücrelerini tutarak üremik toksinleri verimli bir şekilde giderir. Su arıtımı için PSU UF membranları, atık su veya içme suyu kaynaklarından askıda katı maddeleri, bakterileri ve makromolekülleri etkili bir şekilde ortadan kaldırarak 1–5 bar’lık tipik çalışma basınçları altında 100–500 L/m²·h·bar’lık saf su akıları elde eder. Biyoteknoloji gibi protein ayırma uygulamalarında bu membranlar, enzimler veya antikorlar gibi biyomolekülleri boyuta göre ayırır; asimetrik yapı konsantrasyon polarizasyonunu en aza indirir ve seçiciliği artırır.

2023’ten 2025’e kadar olan son gelişmeler, nanokompozit entegrasyonu yoluyla PSU membran performansını artırmaya odaklanmıştır. %0.5–2 ağırlık oranlarında grafen oksit (GO) içeren polisülfon-grafen oksit (PSF-GO) karışık matrisli membranlar, yüzey hidrofilikliğini artırarak ve biyoyapışmayı ve organik birikimi azaltan dolambaçlı yollar yaratarak üstün kirlenme önleyici özellikler sergiler. Gaz ayrıştırma, özellikle CO₂ yakalama için, PSF destekleri üzerindeki ince film kompozit membranlar, modifiye edilmiş seçici katmanlardaki kolaylaştırılmış taşıma mekanizmaları sayesinde 20’den fazla N₂ seçiciliği ile baca gazlarından verimli bir şekilde yanma sonrası yakalama sağlayarak 1000 gaz geçirgenlik birimini (GPU) aşan CO₂ geçirgenlikleri elde etmiştir.

Bu güçlü yönlerine rağmen, PSU’nun doğal hidrofobikliği, zamanla akıyı azaltan ve işletme maliyetlerini artıran proteinler, yağlar veya biyofilmler tarafından önemli ölçüde kirlenmeye (fouling) yol açar. Bunu hafifletmek için, döküm sırasında %2–5 ağırlık oranında polivinilpirolidon (PVP) gibi hidrofilik katkı maddeleriyle PSU’nun harmanlanması, yüzey ıslanabilirliğini iyileştirir, gözenek birbirine bağlılığını genişletir ve sığır serum albümini reddetme testlerinde mekanik bütünlükten ödün vermeden kirlenme direncini %50’ye kadar artırır.

Mühendislik Malzemeleri

Polisülfon, özellikle dişliler, muhafazalar ve havacılık parçaları gibi dayanıklı bileşenlerin üretilmesini sağlayan enjeksiyon kalıplama ve ekstrüzyon işlemleri yoluyla mekanik ve kompozit uygulamalarda yüksek performanslı yapısal bir termoplastik olarak hizmet eder.^[46]^[47] Bu yöntemler, zorlu koşullar altında tutarlı performansa sahip karmaşık şekillerin üretilmesine olanak tanıyarak polisülfonun doğal işlenebilirliğinden yararlanır. %20–30 cam elyaf ile güçlendirildiğinde polisülfon, 100 MPa’yı aşan çekme dayanımları dahil olmak üzere gelişmiş mekanik özellikler sergileyerek mühendislik tasarımlarındaki yük taşıyıcı elemanlar için uygun hale gelir.^[2]^[48]

Polisülfonun bu rollerdeki temel avantajları arasında, 140°C’ye kadar olan sıcaklıklarda sürekli yükler altında yapısal bütünlüğü koruyan olağanüstü boyutsal kararlılığı ve sürünme direnci yer alır.^[49]^[2] Bu termal dayanıklılık, düşük nem emilimi ile birleştiğinde, yüksek ısı ortamlarında minimum bükülme veya deformasyon sağlar ve birçok geleneksel termoplastikten daha iyi performans gösterir. Pratik örneklerde, cam elyaf takviyeli polisülfon, motor titreşimlerine ve ısıya dayandığı otomotiv kaput altı bileşenlerinde ve ayrıca konektörlerde ve muhafazalarda güvenilir dielektrik performans sağlayan elektrik yalıtkanlarında kullanılır.^[46]^[50]

Polisülfonun enjeksiyon kalıplama veya ekstrüzyon yoluyla işlenmesi tipik olarak optimum akış elde etmek için 340–400°C’lik erime sıcaklıklarını ve kristalleşmeyi kontrol etmek ve parça kalitesini sağlamak için 120–140°C civarındaki kalıp sıcaklıklarını içerir.^[51]^[52] Malzeme, %0.6–0.7’lik düşük büzülme oranları göstererek, kapsamlı son işlem gerektirmeden kalıplanmış parçalarda hassas toleranslar sağlar.^[2] 2025’teki son gelişmeler, hafif kompozitlere olan taleple yaklaşık %4.3’lük bir bileşik yıllık büyüme oranı (CAGR) ile büyüyen bir pazarın ortasında, havacılık ve otomotiv tasarımında hızlı yinelemeyi destekleyen polisülfon prototipleri için bu yetenekleri katmanlı üretime genişletmiştir.^[53]^[54]

Yakıt Hücreleri ve Enerji

Polisülfon (PSU) ve polietersülfon (PES), elektrokimyasal enerji dönüşüm cihazlarında iyon iletimini kolaylaştırmak için doğal termal ve mekanik kararlılıklarından yararlanılarak yakıt hücrelerinde proton değişim membranları (PEM’ler) olarak hizmet etmek üzere sülfonasyon yoluyla yaygın olarak modifiye edilir. Sülfonlanmış polisülfon (SPSU) ve sülfonlanmış polietersülfon (SPES) gibi sülfonlanmış varyantlar, tipik olarak 1 ila 2 meq/g arasında değişen iyon değişim kapasiteleri (IEC) sergiler ve hidratlanmış koşullar altında 80°C’de yaklaşık 0.1 S/cm proton iletkenliği sağlar; bu da proton değişim membranlı yakıt hücrelerinde (PEMFC’ler) verimli hidrojen üretimini destekler. Bu malzemeler, daha düşük su şişmesi nedeniyle gelişmiş boyutsal kararlılıkla, Nafion gibi perflorosülfonik asit membranlarına uygun maliyetli bir alternatif sunar.^[55]^[56]

Bu sülfonlanmış polimerlerin üretimi genellikle, polimer omurgasının bütünlüğünü korurken gelişmiş proton iletkenliği için aromatik halkalara sülfonik asit grupları ekleyen diklorometan gibi bir çözücü içinde klorosülfonik asit kullanılarak baz PSU veya PES’in sonradan sülfonlanmasını içerir. Alternatif olarak, sentez sırasında sülfonik asit içeren monomerlerle kopolimerizasyon, sülfonasyon derecesi üzerinde hassas kontrol sağlayarak, membran-elektrot düzeneklerine doğrudan entegrasyon için özel IEC ve azaltılmış gevreklik ile membranlar verir. Bu yöntemler, ortaya çıkan membranların yakıt hücrelerindeki operasyonel stresler altında mekanik sağlamlığı korumasını sağlar.^[57]^[58]

2024’ten 2025’e kadar olan son gelişmeler, PSU bazlı kompozitleri, polivinil alkol (PVA) ile karışımların ve boehmit gibi dopantların hidrofilikliği ve gaz ayrışmasını iyileştirerek performansı artırdığı alkali su elektrolizindeki diyaframlara genişletmiştir. Örneğin, %5 PVA/PSU-AlOOH kompozit diyafram, yaklaşık 0.12 Ω·cm²’lik bir alan direnci ve 650 kPa’nın üzerinde bir kabarcıklanma noktası basıncı elde ederek, 80°C’de %30 ağırlıkça KOH’da uzun vadeli kararlılıkla yüksek akım yoğunlukları (2.0 V’ta 1.96 A/cm²’ye kadar) sağlar. Bu gelişmeler, ölçeklenebilir yeşil hidrojen üretim sistemlerinde düşük dirençli, gaz geçirimsiz ayırıcı ihtiyacını karşılamaktadır.^[59]

Bu faydalara rağmen, sülfonlanmış PSU ve PES, yakıt hücresi çalışması sırasında üretilen hidroksil radikallerinin sülfonik gruplara saldırdığı ve zamanla iletkenlik kaybına yol açtığı nemli ve oksidatif ortamlarda bozunma zorluklarıyla karşı karşıyadır. Vinilon ile formalizasyon reaksiyonları veya termal kürleme gibi çapraz bağlama yoluyla kararlılık iyileştirmelerinin, sülfon gidermeyi ve zincir kopmasını hafiflettiği ve PEMFC koşullarını simüle eden hızlandırılmış yaşlanma testleri altında membran ömrünü uzattığı gösterilmiştir. Fenton reaktifi maruziyeti ile ölçülen oksidatif kararlılık, çapraz bağlı varyantlarda önemli ölçüde iyileşerek zorlu enerji uygulamalarındaki canlılıklarını destekler.^[60]^[61]

Gıda ve Tıbbi Kullanımlar

Polisülfon ve polietersülfon (PES) ile polifenilsülfon (PPSU) dahil olmak üzere varyantları, biyouyumlulukları, şeffaflıkları ve zorlu koşullar altında yapısal bütünlüğü koruma yetenekleri nedeniyle gıda ve tıbbi uygulamalarda değerlidir. Tıbbi sınıf formülasyonlar, biyolojik reaktivite için USP Sınıf VI standartlarına uygundur ve cerrahi aletler ve kanla temas eden bileşenler gibi vücut dokuları veya sıvılarıyla temas eden cihazlarda kullanım için FDA tarafından tanınmaktadır. Bu onaylar, sitotoksisite, hassasiyet ve tahriş için yapılan titiz testlerden kaynaklanmakta olup uzun süreli veya tekrarlanan maruziyet için uygunluğu garanti eder. Gıda ile temas senaryolarında, FDA uyumlu kaliteler, 21 CFR 177 kapsamındaki dolaylı gıda katkı maddesi düzenlemelerini karşılayarak hijyenin çok önemli olduğu işleme ve servis ekipmanlarındaki uygulamaları destekler.

Tıbbi kullanımlardaki temel bir avantaj, performanstan ödün vermeden kriyojenik depolamaya ve yüksek ısı sterilizasyonuna uyum sağlayan, yaklaşık -40°C ila 190°C arasındaki geniş hizmet sıcaklığı aralığıdır. Genellikle PPSU’dan yapılan cerrahi alet tepsileri ve kutuları, tokluk ve boyutsal kararlılığı korurken 134°C’de 1.000’den fazla otoklavlama döngüsüne dayanır ve ameliyathanelerde verimli yeniden kullanımı kolaylaştırır. Diyaliz kartuşları, verimli kan filtrasyonu için PSU içi boş elyafları kullanır ve kompleman aktivasyonunu ve pıhtılaşmayı en aza indirirken üremik toksinleri uzaklaştırmak için polimerin kontrollü gözenekliliğinden yararlanır. PES membranları, intravenöz (IV) filtrelerin ayrılmaz bir parçasıdır ve sıvı dağıtım sistemlerinde partikül kontaminasyonunu önlemek için düşük protein adsorpsiyonu ve yüksek akış hızları sağlar. Diş hekimliği uygulamalarında, alet sapları ve ağız koruyucuları gibi PSU bileşenleri, malzemenin sertliğinden, darbe direncinden ve sterilize edilebilirliğinden yararlanarak güvenli ağız içi kullanıma olanak tanır.

Gıda ile temas uygulamaları, yenilebilir maddelere göç edebilecek plastikleştiriciler veya katkı maddeleri gerektirmediği için polisülfonun hidrolitik kararlılığını ve doğal saflığını vurgular. FDA onaylı PSU’dan üretilen buharlı masa tavaları ve servis tepsileri, sıcak suya, buhara ve temizlik maddelerine tekrar tekrar maruz kalmaya dayanarak ticari mutfaklarda ve sağlık hizmeti kafeteryalarında dayanıklılığı artırır. Polimerin, standart analizlerde genellikle tespit edilebilir sınırların altında olan düşük ekstraklanabilir profili, doğrudan gıda teması için güvenlik eşiklerine uyumu sağlayarak hazırlık veya depolama sırasında kontaminasyon risklerini azaltır. Bu kimyasal eylemsizlik ve termal dayanıklılık kombinasyonu, polisülfonu hem işlevsellik hem de düzenleyici uyum gerektiren ortamlar için güvenilir bir seçim olarak konumlandırır.

Endüstriyel Olarak İlgili Polisülfonlar

Yaygın Varyantlar

Temel varyant olan polisülfon (PSU), bisfenol A ve 4,4′-diklorodifenil sülfondan sentezlenir ve fenolik birimler arasında dengeli termal ve mekanik özellikler sağlayan bir izopropiliden bağına sahiptir.^[62] Bu yapı, yaklaşık 190°C’lik bir camsı geçiş sıcaklığı (Tg) ile sonuçlanarak, 150°C’ye kadar sertliği ve hidrolitik kararlılığı korurken iyi işlenebilirlik sağlar.^[62] PSU, 60-80 J/m civarında çentikli Izod darbe dayanımı ile orta derecede tokluk sergiler ve bu da onu şeffaflık ve boyutsal kararlılık gerektiren genel mühendislik uygulamaları için uygun hale getirir.^[2]

Hidrokinon ve 4,4′-diklorodifenil sülfondan türetilen polietersülfon (PES), esnek izopropiliden grubundan yoksundur; bu da gelişmiş polarite ve moleküller arası kuvvetler için artırılmış sülfon içeriğine sahip daha sert bir omurgaya yol açar.^[62] Bu yapısal modifikasyon, Tg’yi yaklaşık 225°C’ye yükselterek ısı direncini artırır ve PSU’ya kıyasla daha yüksek sıcaklıklarda sürekli kullanıma izin verir.^[62] PES, asitlere, bazlara ve oksitleyici maddelere karşı üstün kimyasal direnç gösterir, ancak aromatik hidrokarbonlara karşı hassas kalır ve mekanik özellikleri PSU’ya benzer orta dereceli darbe direnci ile iyi çekme dayanımı içerir.^[63]

4,4′-bifenol ve 4,4′-diklorodifenil sülfona dayanan polifenilsülfon (PPSU), zincir sertliğini ve enerji dağılımını artıran bir bifenilen birimi içerir ve bu da polisülfon varyantları arasında olağanüstü tokluk sağlar.^[62] Yaklaşık 220°C’lik bir Tg ile PPSU, PSU ve PES için 100 döngüyü çok aşan, 1000’den fazla buhar sterilizasyon döngüsünü aşan hidrolitik kararlılık sunar.^[64] Çentikli Izod darbe dayanımı 690 J/m’ye ulaşarak üstün darbe direnci sağlar ve stres altında dayanıklılığın kritik olduğu cerrahi aletler ve implantlar gibi tıbbi sınıf uygulamalar için idealdir.^[64]

Diğer varyantlar arasında; yakıt hücresi membranlarındaki niş kullanımlar için proton iletkenliğini iyileştirmek üzere polimerizasyon sonrası sülfonik asit gruplarının eklendiği sülfonlanmış polisülfonlar (sPSU) ve özel filtrasyon veya havacılık ihtiyaçları için hidrofiliklik veya alev geciktiricilik gibi özellikleri uyarlamak üzere PSU, PES veya PPSU’nun katkı maddeleriyle birleştirildiği harmanlanmış formülasyonlar yer alır.^[65]

Ticari Ürünler

Syensqo (eski adıyla Solvay ve Union Carbide) tarafından üretilen Udel, 1965 yılında piyasaya sürülen ve hidrolitik kararlılığı ve şeffaflığı nedeniyle membran uygulamalarında yaygın olarak kullanılan standart bir polisülfon (PSU) reçinesidir.^[66]^[35] 149°C’ye kadar sürekli kullanım sunarak filtrasyon sistemlerinde ve tıbbi cihazlarda temel bir malzeme olarak hizmet eder.^[2]

Yine Syensqo’dan Radel, sağlık hizmetleri ve havacılıkta buharla sterilize edilebilir bileşenler de dahil olmak üzere yüksek sıcaklık uygulamaları için tasarlanmış polietersülfon (PES) ve polifenilsülfon (PPSU) varyantlarını kapsar.^[64] Bu kaliteler, standart PSU’ya kıyasla üstün darbe direnci ve kimyasal dayanıklılık sağlayarak uçak iç mekanları ve tıbbi aletler gibi zorlu ortamlarda kullanıma olanak tanır.^[67]

BASF tarafından üretilen Ultrason, yüksek ısı direnci ve boyutsal kararlılığı vurgulayan otomotiv ve medikal sektörleri için uyarlanmış PSU ve PES kalitelerini içerir.^[68] Bu reçineler, enjeksiyon kalıplama ve ekstrüzyon için optimize edilmiş formülasyonlarla kaput altı bileşenlerde ve sterilize edilebilir tıbbi muhafazalarda uygulamaları destekler.^[69]

Bu ve benzeri ürünleri kapsayan küresel polisülfon pazarının değeri 2025 itibariyle yaklaşık 2.7 milyar dolar olup, %5.3’lük bir YBBO ile büyüyerek 2035 yılına kadar 4 milyar dolara ulaşması öngörülmektedir.^[70]

Çevresel ve Güvenlik Hususları

Sürdürülebilirlik ve Geri Dönüşüm

Polisülfon (PSU), mekanik yeniden işleme yoluyla, saf malzeme özelliklerinin ilk döngülerden sonra büyük ölçüde korunduğu olumlu bir geri dönüştürülebilirlik sergiler. Atık kaynaklardan elde edilen geri dönüştürülmüş PSU üzerine yapılan çalışmalar, bir yeniden işleme döngüsünden sonra çekme dayanımının yaklaşık 70 MPa’da değişmeden kaldığını, modül değerlerinin minimum varyasyon gösterdiğini, ancak potansiyel safsızlıklar ve zincir bozunması nedeniyle darbe dayanımının belirgin bir düşüş yaşadığını göstermektedir.^[71] Bu koruma, kritik olmayan uygulamalarda yeniden kullanımı destekler, ancak tekrarlanan döngüler bozunmayı artırarak uzun vadeli mekanik bütünlüğü sınırlar.

Geleneksel PSU yapılarına imin bazlı modifikasyonlar yoluyla, özellikle kapalı döngü geri kazanımı sağlamak için kimyasal geri dönüşüm yaklaşımları ortaya çıkmıştır. 2024 tarihli bir tez de dahil olmak üzere 2022’den itibaren yapılan araştırmalar, vanilin veya ligninden türetilen imin bağlarını içeren kısmen biyo-bazlı PSU varyantlarını incelemektedir. Bu varyantlar, monomerlerin %90’ın üzerinde verimle geri kazanılması için hafif asidik koşullar altında (örneğin çözeltide pH ayarlaması) depolimerizasyona ve ardından nötralizasyon yoluyla yeniden polimerizasyona izin verir.^[72] Bu yöntemler, geleneksel petrolden türetilen PSU’nun bozunmayan doğasını ele alarak atık birikimini en aza indirerek sürdürülebilirliği teşvik eder.

PSU üretimi, sentez ve polimerizasyon sırasında yüksek enerji taleplerine katkıda bulunan petrolden elde edilen bisfenol A gibi aromatik monomerlere dayanır. İçi boş elyaf PSU membranlar için yapılan yaşam döngüsü değerlendirmeleri (LCA’lar), üretilen 1000 m² başına yaklaşık 2832 kWh’lik önemli bir elektrik kullanımının yanı sıra, öncelikle çözücü ve enerji girdilerinden kaynaklanan 3224 kg CO₂ eşdeğeri küresel ısınma potansiyeli göstermektedir.^[73] Buna rağmen, PSU’nun üretim emisyonları poli(viniliden florür) gibi alternatiflere kıyasla nispeten düşüktür ve genel çevresel ayak izinin, daha ılıman işlem sıcaklıkları nedeniyle poli(eter eter keton) gibi daha enerji yoğun yüksek performanslı polimerlerden daha düşük olduğu tahmin edilmektedir.

Lignin türevi bisguaiakoller gibi biyo-bazlı monomerlerdeki gelişmeler, bisfenol A’yı ikame ederek fosil kaynaklara bağımlılığı azaltmakta, karşılaştırılabilir termal kararlılığa (136–165°C camsı geçiş sıcaklıkları) ve daha düşük endokrin bozulma risklerine sahip PSU sağlamaktadır.^[74] Ayrıca, tıbbi diyaliz tüpleri de dahil olmak üzere membran uygulamalarından kaynaklanan atık PSU, lifler veya nanoparçacıklar halinde öğütülerek ve kalsiyum silikat gibi katkı maddeleriyle harmanlanarak dolgu maddelerine veya kompozitlere dönüştürülebilir; bu sayede çöp sahası bertarafını engellerken yük taşıyan kullanımlar için uygun 60 MPa’yı aşan mekanik dayanıklılıklar elde edilebilir.^[75]

PSU’nun tüketici sonrası geri dönüşümü, malzeme saflığını bozan ve yüksek değerli yeniden işleme için ayrıştırmayı zorlaştıran çeşitli atık akışlarından kaynaklanan kirlenme nedeniyle önemli engellerle karşılaşmaktadır. Endüstriyel hurdanın aksine, tüketici kaynaklı PSU genellikle etkili mekanik veya kimyasal geri kazanımı engelleyen katkı maddeleri veya kalıntılar içerir ve bu da sınırlı ticari benimsemeye neden olur.

Sağlık ve Güvenlik

Polisülfon düşük akut toksisite sergiler, bu da normal koşullar altında yutulması durumunda minimum risk olduğunu gösterir.^[76] Cildi ve gözleri genellikle tahriş etmez, ancak toz veya erimiş malzeme ile temas hafif mekanik tahrişe neden olabilir ve uzun süreli maruziyetten kaçınılmalıdır.^[76] Kanserojenlik açısından polisülfon, Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC) tarafından sınıflandırılmamıştır ve mevcut toksikolojik verilerde kanserojen potansiyele dair bir kanıt yoktur.^[77]

Polisülfonun güvenli bir şekilde işlenmesi, ince parçacıklar solunum yollarını tahriş edebileceğinden toz solumaya karşı önlemler gerektirir; maruziyeti en aza indirmek için işleme veya talaşlı imalat sırasında solunum maskeleri, eldivenler ve göz koruması gibi kişisel koruyucu ekipmanlar (PPE) önerilir.^[78] 400°C’nin üzerinde yanma durumunda polisülfon bozunarak karbon monoksit (CO), kükürt dioksit (SO₂), karbon dioksit (CO₂) ve su buharı üretir; bu da itfaiyeciler için yeterli havalandırma ve bağımsız solunum cihazı gerektirir.^[79]

Hasar görmüş kafeslerde barındırılan farelerde hormon seviyelerinin değişmesi ve üreme toksisitesi gibi endokrin bozucu etkiler gösteren hayvan çalışmalarında, hasarlı polisülfon malzemelerinden potansiyel bir safsızlık veya bozunma ürünü olan bisfenol S’nin (BPS) sızmasıyla ilgili yeni bir endişe söz konusudur.^[80] Bu etkiler, öncelikle BPS salınımına izin veren fiziksel hasarla ilişkilidir ve sızmanın standart koşullar altında ihmal edilebilir düzeyde kaldığı sağlam polisülfon kullanılarak hafifletilir.^[81]

Polisülfon, Avrupa Birliği’nin REACH yönetmeliğine uygundur ve Yüksek Önem Arz Eden Madde (SVHC) olarak tanımlanmamıştır; ancak sentez monomeri bis(4-klorofenil) sülfon, şüpheli üreme toksisitesi (Kategori 1B) nedeniyle 2023 yılında REACH SVHC Aday Listesine eklenmiştir; ticari polisülfonlar %0.1’in altındaki kalıntı monomer seviyeleriyle uyumluluğu sürdürür.^[82] 21 CFR 177.1650 kapsamında gıda ile temas eden uygulamalar için ve ASTM F702 gibi tanınmış standartlar uyarınca tıbbi cihazlar için ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından onaylanmıştır.^[83]^[32]