PS类资料课件

PS类资料
11
茂金属聚苯乙烯
m-SPS、PBT、PET、PA66、PPS的性能
性能
m-SPS
PBT
PET
PA66
PPS
相对密度
1.27
1.53
1.55
1.37
1.67
吸水率/%
0.05
0.06
0.10
0.60
0.02
成型收缩率/%
0.35
0.35
0.30
0.35
0.25
拉伸强度/MPa
118
138
PS类资料
10
茂金属聚苯乙烯
茂金属聚苯乙烯英文称为m-SPS，它为在茂金属催化剂作用下 合成的间同结构PS树脂，它的苯环交替排列在大分子链的两侧，产 品具有熔点高、耐水解、耐热、耐化学腐蚀、密度小、加工前不用 干燥、收缩小及尺寸稳定性好等优点，具有与工程塑料PBT、PA及 PPS类似的性能，是传统增强工程塑料的理想替代品。
具温度120～140℃。
m-SPS可用做注塑部件、磁带、绝缘薄膜、包装用板、纤维、汽车发动机部
件、保险杠及燃油分配转子等。m-SPPSS还类资主料 要用于耐热塑料制品，在众多耐高温
12
高抗冲聚苯乙烯简介
高抗冲聚苯乙烯的英文名称为Highimpactpolysturene，简称HIPS。HIPS实质 为PS的一个冲击改性品种，具体组成为PS和橡胶。按HIPS改性幅度的大小可分 为中抗冲PS、高抗冲PS和超高抗冲PS三类。
HIPS的生产有机械共混法和接枝共聚法两种。 机械共混法HIPS的组成为PS和橡胶类聚合物，橡胶类主要有丁苯胶和苯乙 烯-丁二烯及苯乙烯 (SBS)等。PS与10%～15%丁苯胶共混的HIPS，冲击强度提高 2倍，属中抗冲PS;而PS/丁苯胶态BS三元共混为超高冲击PS，且制品的表面光泽 高。 接枝共聚法生产的HIPS，可以克服共混法橡胶相分散不均匀的缺点，目前已 成为HIPS的主要方法。接枝共聚法HlPS为苯乙烯单体和5%～10%的橡胶共聚。 HIPS的生产厂可参见PS部分。
较大。
(4)热学性能 PS的耐热性能不好，热变形温度仅为70～90℃ ，只可长期在
60～80℃温度范围内使用。PS的耐低温性也不好，脆化温度为-30℃ 。PS的热
导率低，一般为0.04～0.13W/m·K;线膨胀系数较大，为 (6～8) ×10－5K－1，与金
属相差悬殊，故制品不易带金属嵌件。
(5)电学性能 PS的电绝缘性优良，且不受温度和湿度的影响，介电损耗角正
2、透明制品
PS具有优异的透明性，可用于一般光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩壳及 包装容器等。
3、日用品
PS的着色性和光泽性好，可广泛用于日用品的生产，具体有儿童玩具、装饰 板、磁带盒、家具把手、梳子、牙刷把、笔杆及文具等。
4、包装材料
PS泡沫塑料的防震及保温性好，可用于防震包装和隔热材料。包装材料主 要用于电器、精密仪表、工艺品、玻璃制品及陶瓷制品等;隔热材料有隔墙板及屋 顶夹芯材料等。
PS类资料
15
高抗冲聚苯乙烯的应用范围
HIPS在有些领域中可取代ABS。
1、各类壳体
HIPS大量用于电视机、录音机、吸尘器、电话、空调器、洗衣机、复卯机、 照明器具、仪表、仪器、汽车及办公用品的壳体。
2、低发泡材料
聚苯乙烯系塑料结构
PS结构：
－CH2－CH－n
PS类资料
3
聚苯乙烯系塑料结构
高抗冲PS：
～CH2－CH－－CH2
CH2－－m CH2－CH～
CH＝CH
ABS结构
～CH2－CH～x～CH2
CH2～y～CH2－CH～z
CN
CH＝CH
PS类资料
4
聚苯乙烯塑料的结构与性能
1、PS的结构
PS的大分子主链为饱和烃类聚合物，具有良好的电绝缘性;又因吸湿性小，
聚苯乙烯塑料的结构与性能ps的具体性能性能数据性能数据相对密度吸水率成型收缩率透光率折射率拉伸强度mpa断裂伸长率弯曲强度mpa压缩强度mpa弯曲弹性模量缺口冲击强度kjm2洛氏硬度10500504078892159160502105115320005m100110维卡软化点长期使用温度脆化温度线膨胀系数105k1热导率wmk体积电阻率cm介电常数106hz介电损耗角正切值106hz介电强度kvmm耐电弧s氧指数1006075308014101710192452651210420286013520聚苯乙烯塑料的成型加工1加工特性ps属无定形树脂无明显熔点熔融温度范围比较宽可在120180之间成为流体
到2000年，我国PS的年产量可达85万t。主要生产厂家有:台湾奇美惠州工厂
(GPPS300kt/a)、扬子石化公司(GPPS和HIPS120kt/a)、汕头海洋公司PS厂(GPPS
80kt/a)、湛江中美化学公司 (GPPS80kt/a)、高桥石化公司 (GPPS和HIPS50kt/a)、
广州石化总厂 (GPPS和HIPS50kt/a)、无锡华腾化工塑料公司 (GPPS和HIPS7.5
152
177
147
断裂伸长率/%
2.5
3.1
2.5
3.5
1.5
弯曲强度/MPa
185
215
196
255
206
冲击强度
11
9
8
10
9
带缺口/(kJ/m2)
40
57
20
64
39
无缺口/(kJ/m2)
70
88
95
95
100
洛氏硬度
251
210
245
250
260
热变形温度/℃
m-SPS可用注塑方法成型加1，具体注塑条件为:料筒温度280～300℃，模
可用于潮湿环境中。
PS的侧基为体积大的苯环，分子结构不对称，大分子链运动困难，PS呈现
刚性和脆性，制品易产生内应力。
GPPS的侧苯基在空间的排列为无规结构，导致PS为无定型聚合物，具有很
高的透明性;但近年来新开发的间同立构SPS的规整性高，虽其他性能好，但透明
性低。
由于苯基的存在，主链上α氢原子活化，易于被空气中的氧氧化，制品长期户外使用
2 105 115 3200 0.5 M100～110
性能
数据
维卡软化点/℃ 长期使用温度/℃ 脆化温度/℃ 线膨胀系数/（×10－5K－1） 热导率/［W/(mK)］ 体积电阻率/（Ω·cm） 介电常数（106HZ） 介电损耗角正切值（106HZ） 介电强度/(kv/mm) 耐电弧/s 氧指数/%
证珠粒之间互不熔融。
熟化处理，将膨胀的珠粒经空气冷却24h，泡空内汽化的气体冷凝为液体，
降低珠粒内压力，使大气中的空气渗入泡空札 达到压力平衡;同时使泡孔内的液
体增多，以利于进一步发泡，增大发泡倍率。
模压成型，将熟化的珠粒加入模具中，用蒸汽加热便之软化 泡孔内液体挥发
泡空间再度增大，使不同珠粒互相挤压而成块状产品。主要产品为厚板、片及包
金属聚苯乙烯(SPS)等。EPS为在GPPG中浸渍低沸点的物理发泡剂，加工中受热
可发泡。SPS为间同PS，详见本节改性品种中介绍。
PS的优点为高透明性、其透光率可达90%以上，电绝缘性好、身着色、加工
流动性好、刚性好及耐化学腐蚀性好等。PS的不足之处在于性脆、冲击强度低、
易出现应力开裂、耐热性差及不耐沸水等。
m-SPS最早由日本出光公司于1986年合成，它的间规度为 98%，熔点高达270℃，类似于PA66，比通用PS高三倍左右;具有优 良的耐热性，其热变形温度为251℃;耐化学药品、水及水蒸气性能 好，冲击强度及刚性均优;与PBT和PPS一样，可作为工程塑料而应 用。m-SPS进行玻璃纤维增强后。性能进一步提高，具体如下表所 示。
同PS一样，HlPS的加工性能也很好，熔体的流动性较M3S高，成型收缩率与 ABS接近，一般为0.02%～0.06%；因此，成型ABS的模具也适用于HIPS成型。 HIPS的成型温度比M3S低20℃左右，注塑压力低2～3MPa。
HIPS的具体成型工艺条件如下: 注塑成型，料筒温度 180～250℃，注塑压力69～128MPa，模具温度50～ 80℃。 挤出成型，料筒温度180～220℃，机头温度200～220℃。
PS类素材
PS类资料
1
聚苯乙烯系塑料简介
聚苯乙烯系塑料指大分子链中包括苯乙烯的一类塑料，包括苯乙烯及其共聚
物，具体品种包括PS、HIPS及ABS三类。
聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物，英文名称为
Polystyrene，简称PS。PS包括普通聚苯乙烯(GPPS)、可发性聚苯乙烯 (EPS)和茂
100 60～75
-30
8
0.14 1017～1019 2.45～2.65 (1～2)×10-4 20～28 60～135
20
PS类资料
7
聚苯乙烯塑料的成型加工
1、加工特性
PS属无定形树脂，无明显熔点，熔融温度范围比较宽，可在120～180℃之间
成为流体。热稳定性较好，分解温度在300℃以上。
PS熔体属非牛顿流体，粘度强烈地依赖剪切速率的变化，但温度的影响也比
维卡软化点/℃ 弹性模量/MPs 悬臂冲击强度(缺口)/(kJ/m2) 拉伸强度/MPs 断裂伸长率/%
3～4 1.05 94 3100 3.24 24.6 1.4
5.1 1.05 101 2200 7.0 20.0 3.5
14.5 1.02 91 1600 24.3 13.3 17
PS类资料
14
高抗冲聚苯乙烯的成型加工
PS的具体性能见下表所示。
PS类资料
6
聚苯乙烯塑料的结构与性能
PS的具体性能
性能
相对密度 吸水率/% 成型收缩率/% 透光率/% 折射率 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/% 弯曲强度/MPa 压缩强度/MPa 弯曲弹性模量 缺口冲击强度/（kJ/m2） 洛氏硬度
数据
1.05 0.05 0.4～0.7 88～92 1.59～1.60 50
切值小，可耐适当的电晕放电，耐电弧性好，适于做高频绝缘材料。
(6)环境性能 PS的化学稳定性较好，可耐一般酸、碱、盐、矿物油及低级醇
等，但可受许多烃类、酮类及高级脂肪酸等侵蚀，可溶于芳烃 (如苯、甲苯、乙
苯及苯乙烯等)、氯化烃(如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷及氯苯)及酷类等。PS的耐
候性不好，其耐光、氧化性都差，不适于长期户外使用;但PS的耐辐射性好。
装箱等。
②用GPPS为原料。采用一步法挤出方法，直接将发泡剂与PS混合好或在挤
出熔融段将物理发泡剂注入PS熔体内， 挤出发泡、冷却即可。主要产品为仿木
型材、片材、仿木板材及发泡网等。 PS类资料
9
聚苯乙烯塑料的应用范围
1、电器制品
PS兼有透明性和良好的绝缘性，可用于电视机、录音机及各种电器的配件、 壳体及高频电容器等。
8
聚苯乙烯塑料的成型加工
①采用可发性PS树脂 (EPS)为原料。EPS为将GPPS珠粒在加温、加压条件
下，将6%左右的低沸点物理发泡剂如正戊烷、石油醚或异戊烷等渗透到珠粒
中，使之溶胀即为可发性PS珠粒。EPS可用蒸汽模塑法、挤出和注塑等方法生产
泡沫塑料制品。以蒸汽模塑法为例，其具体成型过程如下。
预发泡，用蒸汽将EPS珠粒加热，一般为100℃左右，使之膨胀近40倍，并保
干燥箱或热水中处理1～3h。
PS成型收缩率比较低，一般仅为0.4%～0.7%。
2、加工方法
(1)注塑 选用普通注塑机即可。具体工艺条件为:成型温度180～215℃，注塑
压力30～150MPa，模具温度小于70℃。
(2)挤出 可在普通的挤出机上加工，制品有管材、棒材、片材、薄膜和纤维
等。成型后末拉伸时强度低、性脆，拉PS伸类资后料 透明度、光泽、强度和韧性都明显
变黄变脆。但同时，苯基的存在又赋予其较高的耐辐射性能，在106Gy辐射剂量下，性能
变化很小。
2、PS的性能
（1）一般性能 PS为无色透明的粒料，燃烧时发浓烟并带有松节油气味，吹熄可拉长
丝；制品质硬似玻璃状，落地或敲打金发出类似金属的声音;能断不能弯，断口处呈现蚌
壳色银光。PS的吸水率为0.05%，稍大于PPES，类资但料对制品的强度和尺寸稳定性影响不大。
kt/a)、上海石化总厂(EPS30kt/a)、齐鲁石化公司 (GPPS36kt/a)、大庆石化总厂
(GPPS和HIPS25kt/a)、吉化公司有机合成厂 (GPPSl0kt/a)、金陵石化公司塑料厂
PS类资料
2
(EPSl0kt/a)、汕头合成树脂厂(GPPS和HIPSl0kt/a)、上海塑料制品七厂(EPS3
较明显。PS的流动性十分好，是一种易于加的塑料。
PS的吸水率比较低，在加工前一般不需干燥；如有特殊需要时 (如要求透明
性高)才干燥，具体千燥温度为70～80℃，时间5h。
PS在加工中易产生内应力，除选择证确的工艺条件、改进制品设计和合理的
模具结构外，还应对制品进行热处理。热处理的条件为在温度65～85℃热风循环
PS类资料
13
高抗冲聚苯乙烯的性能
HIPS的外观为白色不透明状或粒状颗粒，它除冲击性能优异外，还具有
PS的大多数优点，如刚性好、易加工性、制品光泽度高 (光泽度85%)及易着色
等，但其拉伸强度和透明性下降。HIPS的具体性能见下表所示。
HIPS的性能
性能
中抗冲PS
高抗冲PS
超高抗冲PS
丁二烯含量/% 相对密度
5
（2）光学性能 透明性好是PS最大的特点，透光率可达88%～92%，同PC和PMMA一
聚苯乙烯塑料的结构与性能
(3)力学性能 PS硬而脆、无延伸性、拉伸至屈服点附近即断裂。PS的拉伸强
度和弯曲在通用热塑性塑料中最高，其拉伸强度可达60MPa;但冲击强度很小，难
以用做工程塑料。PS的耐磨性差，耐蠕变性一般。PS的力学性能随温度的影响比