聚苯乙烯PS塑料的成型加工、性能、结构、物理和化学性能指标

聚苯乙烯PS塑料的成型加工

PS属于无定形树脂，没有明显的熔点，熔融温度范围比较宽，可以在120～180℃之间熔

融成为熔体。

PS的热稳定性较好，分解温度在300℃以上。虽然PS在惰性气体中的热稳定性很好，但

在受热状态下，热氧会引发其降解反应，因此需要加入抗氧剂，比如主抗氧剂1010和辅

助抗氧剂168。

PS的热导率较高，加热和冷却速度都比较快。

PS熔体属于非牛顿流体，熔体黏度适中；黏度强烈依赖剪切速率的变化，但温度的影响

也比较明显。PS的流动性十分好，是一种易于加工的塑料。

PS的吸水率比较低，在加工前一般不需要干燥；如果有特殊需要时（比如要求高的透明性）才干燥，具体干燥温度为70～80℃、1.5小时。

PS在加工中容易产生内应力，除了选择正确的工艺条件、改进制品设计与合理的模具结

构外，还应对制品进行热处理。热处理的条件是：在65～85℃热风循环干燥箱或热水中处

理1～3小时。

PS的分子链刚性较大，最好不要加入金属嵌件，防止出现应力开裂现象。

⒉聚苯乙烯PS的加工方法：

⑴注塑：选用普通注塑机即可，制品厚度在2.3～3mm范围内时，极限流动长度和厚度比

为200：1，脱模斜度不小于1°，排气孔排气槽的深度小于0.03mm，两片模温温度差小于3～6℃。具体的注塑工艺条件为：成型温度180～215℃，注射压力30～150MPa，模温

低于70℃。

⑵挤出：PS可以在普通的挤出机上加工，挤出的制品有管材、棒材、片材、薄膜、纤维等。成型后未拉伸时强度低、性脆，拉伸后透明度、光泽、强度、韧性都明显提高。PS

的挤出成型温度在150～200℃之间。

⑶发泡成型：用GPPS为原料，发泡剂分为化学发泡剂和物理发泡剂两种。采用一步法挤出，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。用GPPS制成泡沫塑料具有泡孔细腻、强度高等优点。高发泡材料的主要产品

为吸塑包装材料如快餐饭盒、美术装饰板和发泡网，低发泡材料则有仿木型材、片材、板

材等。

聚苯乙烯PS的性能

聚苯乙烯PS的性能如下：

⒈一般性能：PS为无色透明的粒料，燃烧时发出浓烟并带有松节油气味，吹熄可拉长丝；制品硬似玻璃状，落地或者敲打会发出类似金属的声音，因此又被叫做“响胶”；能断裂但

不能弯曲，断裂时断口处呈现蚌壳色银光。PS的吸水率为0.05%，稍大于PE，但对制品

的强度和尺寸稳定性影响不大。

⒉光学性能：透明性好是PS的最大特点，其透光率可达88~92%，同PC和PMMA一样

属于最优秀的透明塑料品种，统称为三大透明塑料。PS的折射率为1.59~1.60，但因苯环

的存在，导致其双折射较大，不能用于高档光学仪器。

⒊力学性能：PS硬而脆、无延伸性、拉伸至屈服点附近即断裂。PS的拉伸强度和弯曲强

度在通用塑料中最高，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的力学性能受温度的影响比较大。

⒋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℃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，一般为（6~8）×10-5 K-1，与金属相差悬殊，因此

制品不利于带金属嵌件。

⒌电学性能：PS的电绝缘性优良，而且不受温度和湿度的影响；介电损耗角正切值小，

可耐适当的电晕放电；耐电弧性好，适于做高频绝缘材料。

⒍环境性能：PS的化学稳定性较好，可耐一般酸、碱、盐、矿物油和低级醇等，可受许

多烃类、酮类、高级脂肪酸等侵蚀，可溶于芳烃（如苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等）、氯化

烃（如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯苯等）及酯类等。PS的耐候性不好，其耐光、氧

化性都差，不适合于长期户外使用；但PS的耐辐射性好。

聚苯乙烯PS塑料的结构

聚苯乙烯PS的大分子主链为饱和烯烃类聚合物，具有良好的电绝缘性；又因吸湿性小，

可用于潮湿环境中。

PS的侧基为大体积的苯环，分子结构不对称，大分子链运动困难，PS呈现刚性和脆性，

制品容易产生内应力，导致制品容易开裂，在油、溶剂等介质中的使用较差。

PS的侧苯基在空间的排列是无规结构，导致PS成为无定形聚合物，因而具有很高的透明性；但近年来新开发的间同立构聚苯乙烯SPS的规整性高，虽然其它性能很好，但是透明性却低。

由于苯基的存在，主链上α氢原子活化，极易被空气中的氧所氧化，制品长期在户外使用

时会变黄变脆。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，其性能变化很小。

可发性聚苯乙烯

可发性聚苯乙烯（EPS）通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一种树脂与物理性发泡剂

和其它添加剂的混合物。可发性PS可被加工成低密度的泡沫塑料制品。最常见的可发性

聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明PS粒料。由可发性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品

有几个专门步骤，这也是许多塑料树脂（包括可成型泡沫的聚烯烃及其共聚物）的一种特性。可发性PS可用来制造各种制品如咖啡杯、吸收能量的汽车用减震器或泡沫塑料块。EPS的主要用途是一次性饮料杯、抗震包装以及隔热材料。

化学与性能

可发性聚苯乙烯是小颗粒状树脂，直径一般为0．254mm~2．54mm。大多数这种颗粒

是悬浮聚合生成的珠粒，而较大直径的颗粒也可通过切粒得到。采用的珠粒大小决定于最

终泡沫制品的最小壁厚。较大的粒子膨胀制成低密度泡沫制品比较容易，较小的粒子则较

易制成填充均匀的部件。

泡沫塑料产品的性能取决于原料聚合物，但受泡沫的密度影响很大。一个密度为

0．016 的PS泡沫产品其中 97％的体积是空气，这种产品的机械性能较差。泡沫体中所

含的空气分隔成数百万个泡孔，正是它们的存在使聚合物泡沫材料具有许多有价值的特性。这些特性包括绝热性、吸收能量、漂浮性、高的刚度／质量比以及单位体积成本低等等。

泡沫PS的大多数性能都与其密度有很明显的函数关系，因此生产者可不需重新设计模具，只根据加工工艺简单变化的需要对实际操作做些微小调整。PS泡沫的其它性能同样