聚苯乙烯
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聚苯乙烯
分类
聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯,发泡聚苯乙烯(EPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯树脂为无毒,无臭,无色的透明
颗粒,似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。普通聚苯乙烯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。
属性
普通聚苯乙烯树脂属无定形高分子聚合物,聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环,大体积侧基为苯环的无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质,如透明度高.刚度大.玻璃化温度高,性脆等。可发性聚苯乙烯为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成,加工过程中受热发泡,专用于制作泡沫塑料产品。高抗冲聚苯乙烯为苯乙烯和丁二烯的共聚物,丁二烯为分散相,提高了材料的冲击强度,但产品不透明。间规聚苯乙烯为间同结构,采用茂金属催化剂生产,发展的聚苯乙烯新品种,性能好,属于工程塑料。
1839年,德国人第一次从天然树脂中提取出聚苯乙烯。
1930年,BASF开始在德国商业化生产聚苯乙烯。
1934年,Dow开始在美国生产聚苯乙烯。
1954年,Dow开始生产聚苯乙烯泡沫塑料。
特点
PS一般为头尾结构,主链为饱和碳链,侧基为共轭苯环,使分子结构不规整,增
大了分子的刚性,使PS成为非结晶性的线型聚合物。由于苯环存在,PS具有较高的Tg(80~105℃),所以在室温下是透明而坚硬的,由于分子链的刚性,易引起应力开裂。
聚苯乙烯无色透明,能自由着色,相对密度也仅次于PP、PE,具有优异的电性能,特别是高频特性好,次于F-4、PPO。另外,在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂,但抗放射线能力是所有塑料中最强的。聚苯乙烯最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好,所以易成型加工,特别是注射成型容易,适合大量生产。成型收缩率小,成型品尺寸稳定性也好。
最高工作温度为60~80℃。当加热至Tg以上,PS转变为高弹态,且保持这种状态在较宽的范围内,这就使其热成型提供方便。PS的热变形温度为70~80℃,脆化温度为-30℃,PS在高真空和330~380℃下剧烈降解。
机械性能
通常聚苯乙烯的分子量为5~20万,分子量过高,因而会出现一定的加工困难。PS的机械性能,随温度升高,刚性、弹性模量、抗拉强度、冲击强度等下降,而断裂伸长率较大。PS的透明性好,透光率达88~92%,仅次于丙烯酸类聚合物,折射率为1.59~1.60。故可用作光学零件,但它受阳光作用后,易出现发黄和混浊。PS有主要缺点是性脆和耐热性低。对PS进行改性,如橡胶改性的高抗冲PS(HIPS);MMA-丁二烯-苯乙烯(MBS);A(丙烯腈)B(丁二烯)S,在工业上应用最广泛的是ABS塑料。优异、持久的隔热保温性:挤塑板,导热系数为
0.028w/mk,具有高热阻、低线性膨胀率的特性。其导热系数远远低于其它的保温材料,如:EPS板、发泡聚氨酯、保温砂浆、水泥珍珠岩等。同时由于苯材料具有稳定的化学结构和物理结构,确保本材料保温性能的持久和稳定。
抗水防潮性
挤塑板具有紧密的闭孔结构。聚苯乙烯分子结构本身不吸水,板材的正反面又都没有缝隙,因此,吸水率极低,防潮和防渗透性能极佳。
高强度抗压性:挤塑板由于发泡结构紧密相连且壁间无缝隙,所以其抗压强度极高,即使长时间水泡仍维持不变。因此用作泊车平台、机场跑道、高速公路等领域能受到良好的抗冲击性。
防腐蚀、经久耐用性:一般的硬质发泡保温材料使用几年后易产生老化,随之导致吸水造成性能下降。而挤塑板因具有优异的防腐蚀、防老化性、保温性,在高水蒸汽压力下,仍能保持其优异性能,使用寿命可达到30-40年。
轻质高硬度
挤塑板完全的闭孔发泡结构形成轻质,而均匀的蜂窝结构造成高硬质,但又不像聚氨酯发泡、酚醛发泡那样发脆,因此不易破损,不仅搬运、安装轻便,切割容易,用作屋顶保温时不会影响结构的承受能力。高品质环保型:挤塑板不会发生分解和霉变,不会有有害物质挥发,化学性质稳定。同时在生产过程中,利用环保型原料,不产生有害气体,没有废水产生,所形成的固体下脚料,可回收处理再利用,是高品质环保型产品。
成型性能
无定形料,吸湿小,不须充分干燥,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力。流动性较好,可用螺杆或柱塞式注射机成型。宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔、变形.。可用各种形式浇口,浇口与塑件圆弧连接,以免去处浇口时损
坏塑件。脱模斜度大,顶出均匀。塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热。
1.吸水性极小,成型前可不干燥。模温30-60度,料温140-200度。
2.性脆易裂,热膨胀系数大,易产生内应力。
3.流动性较好,应注意模具间隙,防止缩孔、飞边。
4.宜采用高料温、高模温、低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔、变形,但料温过高,容易出现银丝,料温低或脱模剂多则透明性差。
5.可采用各种形式的浇口,脱模斜度宜大,顶出力均匀,以防开裂。
6.塑件壁厚均匀,最好不带嵌件,各面应圆弧连接,不宜有缺口、尖角。
ps微球溶解性能
ps微球在水和乙醇中既不溶解也不溶胀,在丙酮中只能溶胀,含苯的溶剂基本都能溶解ps微球如:甲苯、乙苯、二甲苯,二氯甲烷、氯仿等等也能溶解ps微球。
化学性能
塑料检测是将塑料原料或塑料制品通过多种分离技术,利用高科技分析仪器进行检测,而后将塑料检测的结果通过经过技术人员的逆向推导,最终对完成对样品未知成分进行定性、定量判断的过程。在这个过程中技术人员除了依靠先进设备支持外,同时还必须具有丰富的行业知识和理论知识。
聚苯乙烯(PS)是一种热塑性树脂,由于其价格低廉且易加工成型,因此得以广泛应用。聚苯乙烯有均聚物(透明粒料)或增韧接枝共聚物或与弹性体的共混体(抗冲击聚苯乙烯IPS)形式。聚苯乙烯共聚物在物理性能和热性能上比均聚物有所提高。这几类聚苯乙烯有多种品级,如标准IPS和标准透明品级、抗环境应力开裂品级(ESCR)、耐紫外线级。阻燃级、耐磨级、制轻质制件的高挠性品级、可发泡品级、超初级以及低残余挥发分品级等。聚苯乙烯树脂用于制造日常生活中的一次性餐具、汽车部件、包装材料、玩具、建筑材料、电器和家庭用品等。
化学和塑料检测性能:
透明PS粒料它是通过苯乙烯单体的加成聚合反应得到的无定形聚合物。无色、透明,光学性能极好,并有高刚性。性脆易裂、经过双轴拉伸后才较柔软和有韧性,透明PS的代表性能如下:
密度 1.05g/cm3
拉伸强度48.3MPa.
弯曲强度82.7MPa.
典型收缩率0.0045in/in
热膨胀系数5—8×10-5in/(in·°c)
伸长率2—3%
维卡软化点225℉
聚苯乙烯本身耐y射线,因此y线照射灭菌对制品性能没有影响。聚苯乙烯溶于芳香族溶剂和某些酮类,能溶解于甲基乙基酮。透明PS