PS类素材

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。
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。
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。
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 2 105 115 3200 0.5 M100～110 性能 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） 6 介电常数（10 HZ） 介电损耗角正切值（106HZ） 介电强度/(kv/mm) 耐电弧/s 氧指数/% 数据 100 60～75 -30 8 0.14 1017～1019 2.45～2.65 (1～2)×10-4 20～28 60～135 20
中抗冲PS
3 ～4 1.05 94 3100 3.24 24.6 1.4
高抗冲PS
5.1 1.05 101 2200 7.0 20.0 3.5
超高抗冲PS
14.5 1.02 91 1600 24.3 13.3 17
茂金属聚苯乙烯
m-SPS、PBT、PET、PA66、PPS的性能
性能 相对密度 吸水率/% 成型收缩率/% 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/% 弯曲强度/MPa 冲击强度 带缺口/(kJ/m2) 无缺口/(kJ/m2) 洛氏硬度 热变形温度/℃ m-SPS 1.27 0.05 0.35 118 2.5 185 11 40 70 251 PBT 1.53 0.06 0.35 138 3.1 215 9 57 88 210 PET 1.55 0.10 0.30 152 2.5 196 8 20 95 245 PA66 1.37 0.60 0.35 177 3.5 255 10 64 95 250 PPS 1.67 0.02 0.25 147 1.5 206 9 39 100 260
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 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PE，但对制品的强度和尺寸稳定性影响不大。 （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 样属最优秀的透明塑料品种，人称三大透明塑料。PS的折射率为1.59～1.60，但因苯环的 存在，其双折射较大，不能用于高档光学仪器。
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 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 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，拉伸后透明度、光泽、强度和韧性都明显 提高。具体的挤出温度为150～200℃之间。 (3)发泡成型 PS泡沫制品为其树脂的主要用途，具体成型方法有如下三种。
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。
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。 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。
高抗冲聚苯乙烯的性能
HIPS的外观为白色不透明珠状或粒状颗粒，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
丁二烯含量/% 相对密度 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/%
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 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 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。 PS的具体性能见下表所示。
聚苯乙烯系塑料结构
PS结构：
－CH2－CH－ n
聚苯乙烯系塑料结构
高抗冲PS：
－CH2 ～CH2－CH－ CH2－ － m CH2－CH～ CH＝CH
ABS结构Biblioteka Baidu
～CH2 ～CH2－CH～ x CN CH2～ ～CH2－CH～
y z
CH＝CH
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， 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。
PS类素材
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 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。 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 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 (EPSl0kt/a)、汕头合成树脂厂(GPPS和HIPSl0kt/a)、上海塑料制品七厂(EPS3 kt/a)、盘锦乙烯公司(HIPS2kt/a)以及北京燕山石化二分厂、常州化工厂、大连氯 酸钾厂及哈尔滨化工四厂等。 PS的主要用途为包装产品50%，透明产品40%，注塑制品10%。
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 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-SPS还主要用于耐热塑料制品，在众多耐高温 材料中，SPS的用量排在PPS之后，居第二位。 我国合成m-SPS的单位为上海石化研究院。
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 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 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。