聚苯乙烯PS塑料的成型加工、性能、結(jié)構(gòu)、物理和化學(xué)性能指標(biāo)

1、聚苯乙烯PS塑料的成型加工PS屬于無(wú)定形樹(shù)脂，沒(méi)有明顯的熔點(diǎn)，熔融溫度范圍比較寬，可以在120180之間熔融成為熔體。PS的熱穩(wěn)定性較好，分解溫度在300以上。雖然PS在惰性氣體中的熱穩(wěn)定性很好，但在受熱狀態(tài)下，熱氧會(huì)引發(fā)其降解反應(yīng)，因此需要加入抗氧劑，比如主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168。PS的熱導(dǎo)率較高，加熱和冷卻速度都比較快。PS熔體屬于非牛頓流體，熔體黏度適中；黏度強(qiáng)烈依賴剪切速率的變化，但溫度的影響也比較明顯。PS的流動(dòng)性十分好，是一種易于加工的塑料。PS的吸水率比較低，在加工前一般不需要干燥；如果有特殊需要時(shí)（比如要求高的透明性）才干燥，具體干燥溫度為7080、1.5小時(shí)。PS在

2、加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，除了選擇正確的工藝條件、改進(jìn)制品設(shè)計(jì)與合理的模具結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)對(duì)制品進(jìn)行熱處理。熱處理的條件是：在6585熱風(fēng)循環(huán)干燥箱或熱水中處理13小時(shí)。PS的分子鏈剛性較大，最好不要加入金屬嵌件，防止出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象。聚苯乙烯PS的加工方法：注塑：選用普通注塑機(jī)即可，制品厚度在2.33mm范圍內(nèi)時(shí)，極限流動(dòng)長(zhǎng)度和厚度比為200：1，脫模斜度不小于1°，排氣孔排氣槽的深度小于0.03mm，兩片模溫溫度差小于36。具體的注塑工藝條件為：成型溫度180215，注射壓力30150MPa，模溫低于70。擠出：PS可以在普通的擠出機(jī)上加工，擠出的制品有管材、棒材、片材、薄膜、纖維等。成

3、型后未拉伸時(shí)強(qiáng)度低、性脆，拉伸后透明度、光澤、強(qiáng)度、韌性都明顯提高。PS的擠出成型溫度在150200之間。發(fā)泡成型：用GPPS為原料，發(fā)泡劑分為化學(xué)發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑兩種。采用一步法擠出，直接將發(fā)泡劑與PS混合好或在擠出熔融段將物理發(fā)泡劑注入PS熔體內(nèi)，擠出發(fā)泡、冷卻即可。用GPPS制成泡沫塑料具有泡孔細(xì)膩、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。高發(fā)泡材料的主要產(chǎn)品為吸塑包裝材料如快餐飯盒、美術(shù)裝飾板和發(fā)泡網(wǎng)，低發(fā)泡材料則有仿木型材、片材、板材等。聚苯乙烯PS的性能聚苯乙烯PS的性能如下：一般性能：PS為無(wú)色透明的粒料，燃燒時(shí)發(fā)出濃煙并帶有松節(jié)油氣味，吹熄可拉長(zhǎng)絲；制品硬似玻璃狀，落地或者敲打會(huì)發(fā)出類似金屬的聲音，因

4、此又被叫做“響膠”；能斷裂但不能彎曲，斷裂時(shí)斷口處呈現(xiàn)蚌殼色銀光。PS的吸水率為0.05%，稍大于PE，但對(duì)制品的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性影響不大。光學(xué)性能：透明性好是PS的最大特點(diǎn)，其透光率可達(dá)8892%，同PC和PMMA一樣屬于最優(yōu)秀的透明塑料品種，統(tǒng)稱為三大透明塑料。PS的折射率為1.591.60，但因苯環(huán)的存在，導(dǎo)致其雙折射較大，不能用于高檔光學(xué)儀器。力學(xué)性能：PS硬而脆、無(wú)延伸性、拉伸至屈服點(diǎn)附近即斷裂。PS的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度在通用塑料中最高，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)60MPa；但沖擊強(qiáng)度很小，難以用做工程塑料。PS的耐磨性差，耐蠕變性一般。PS的力學(xué)性能受溫度的影響比較大。熱學(xué)性能：PS的耐熱性能

5、不好，熱變形溫度僅為7090，只可長(zhǎng)期在6080范圍內(nèi)使用。PS的耐低溫性也不好，脆化溫度為-30。PS的熱導(dǎo)率低，一般為0.040.13W/(m.K)；線膨脹系數(shù)較大，一般為（68）×10-5 K-1，與金屬相差懸殊，因此制品不利于帶金屬嵌件。電學(xué)性能：PS的電絕緣性優(yōu)良，而且不受溫度和濕度的影響；介電損耗角正切值小，可耐適當(dāng)?shù)碾姇灧烹?；耐電弧性好，適于做高頻絕緣材料。環(huán)境性能：PS的化學(xué)穩(wěn)定性較好，可耐一般酸、堿、鹽、礦物油和低級(jí)醇等，可受許多烴類、酮類、高級(jí)脂肪酸等侵蝕，可溶于芳烴（如苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等）、氯化烴（如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯苯等）及酯類等。PS的耐候性

6、不好，其耐光、氧化性都差，不適合于長(zhǎng)期戶外使用；但PS的耐輻射性好。聚苯乙烯PS塑料的結(jié)構(gòu)聚苯乙烯PS的大分子主鏈為飽和烯烴類聚合物，具有良好的電絕緣性；又因吸濕性小，可用于潮濕環(huán)境中。PS的側(cè)基為大體積的苯環(huán)，分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，大分子鏈運(yùn)動(dòng)困難，PS呈現(xiàn)剛性和脆性，制品容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制品容易開(kāi)裂，在油、溶劑等介質(zhì)中的使用較差。PS的側(cè)苯基在空間的排列是無(wú)規(guī)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致PS成為無(wú)定形聚合物，因而具有很高的透明性；但近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的間同立構(gòu)聚苯乙烯SPS的規(guī)整性高，雖然其它性能很好，但是透明性卻低。由于苯基的存在，主鏈上氫原子活化，極易被空氣中的氧所氧化，制品長(zhǎng)期在戶外使用時(shí)會(huì)變黃變脆。但同時(shí)，

7、苯基的存在又賦予其較高的耐輻射性能，在106Gy輻射劑量下，其性能變化很小。可發(fā)性聚苯乙烯    可發(fā)性聚苯乙烯（EPS）通稱聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一種樹(shù)脂與物理性發(fā)泡劑和其它添加劑的混合物。可發(fā)性PS可被加工成低密度的泡沫塑料制品。最常見(jiàn)的可發(fā)性聚苯乙烯是含有作為發(fā)泡劑的戊烷的透明PS粒料。由可發(fā)性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品有幾個(gè)專門(mén)步驟，這也是許多塑料樹(shù)脂（包括可成型泡沫的聚烯烴及其共聚物）的一種特性?？砂l(fā)性PS可用來(lái)制造各種制品如咖啡杯、吸收能量的汽車用減震器或泡沫塑料塊。EPS的主要用途是一次性飲料杯、抗震包裝以及隔熱材料?；瘜W(xué)與性能 

8、60;  可發(fā)性聚苯乙烯是小顆粒狀樹(shù)脂，直徑一般為0254mm254mm。大多數(shù)這種顆粒是懸浮聚合生成的珠粒，而較大直徑的顆粒也可通過(guò)切粒得到。采用的珠粒大小決定于最終泡沫制品的最小壁厚。較大的粒子膨脹制成低密度泡沫制品比較容易，較小的粒子則較易制成填充均勻的部件。泡沫塑料產(chǎn)品的性能取決于原料聚合物，但受泡沫的密度影響很大。一個(gè)密度為0016  的PS泡沫產(chǎn)品其中 97的體積是空氣，這種產(chǎn)品的機(jī)械性能較差。泡沫體中所含的空氣分隔成數(shù)百萬(wàn)個(gè)泡孔，正是它們的存在使聚合物泡沫材料具有許多有價(jià)值的特性。這些特性包括絕熱性、吸收能量、漂浮性、高的剛度質(zhì)量比以及單位體積成本低等等。&#

9、160;                                                 &#

10、160;                             泡沫PS的大多數(shù)性能都與其密度有很明顯的函數(shù)關(guān)系，因此生產(chǎn)者可不需重新設(shè)計(jì)模具，只根據(jù)加工工藝簡(jiǎn)單變化的需要對(duì)實(shí)際操作做些微小調(diào)整。PS泡沫的其它性能同樣取決于聚合物的類型和發(fā)泡時(shí)用的數(shù)量。由于發(fā)泡PS產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度可由發(fā)泡密度來(lái)調(diào)節(jié)，因此有時(shí)通過(guò)選用另外一種泡沫

11、聚合物來(lái)獲得需要的強(qiáng)度。一個(gè)例子是獲得不是屬于強(qiáng)度方面的性能，如使PS提高其本身不具備的耐高溫性和耐溶劑性；另一個(gè)例子是采用聚烯烴或烯烴苯乙烯共聚體，可提高柔軟性或伸長(zhǎng)率，但強(qiáng)度提高不多。表  聚苯乙烯泡沫塑料的代表性能性能                              

12、60;  數(shù)值密度      kgm3         0016     0032     0048壓縮強(qiáng)度   kPa           83117     214255   358386拉伸強(qiáng)度

13、   kPa           14186     400420   634655加工    可發(fā)性 PS的加工分二步。第一步為預(yù)發(fā)泡或簡(jiǎn)單發(fā)泡，設(shè)定最終產(chǎn)品的密度。在此過(guò)程中含有發(fā)泡劑的聚合物顆粒在加熱條件下軟化，發(fā)泡劑揮發(fā)。其結(jié)果是每個(gè)珠粒內(nèi)產(chǎn)生膨脹，形成許多泡孔。泡孔的數(shù)量（最終密度）由加熱溫度和受熱時(shí)間來(lái)控制。這個(gè)過(guò)程中，珠粒必須保持分散和自由流動(dòng)狀態(tài)。工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，發(fā)泡過(guò)程是

14、將可發(fā)性 PS直接置于蒸汽中進(jìn)行的，一般通過(guò)珠粒和蒸汽在攪拌釜中的連續(xù)混合完成反應(yīng)，反應(yīng)設(shè)備（象Rodman預(yù)發(fā)泡機(jī)）是以保持外界壓力常壓敞口的，并使已發(fā)泡的珠粒從頂端溢出。有的生產(chǎn)廠為了保證停留時(shí)間更均衡或是當(dāng)某些可發(fā)性DPS需要比較高的溫度時(shí)采用間歇釜。發(fā)泡以后珠粒要經(jīng)熟化處理，使空氣逐步摻入到泡孔中。熱成型是EPS發(fā)泡的第二步。首先將熟化的預(yù)發(fā)泡珠粒放入具有特定型腔的模具中。對(duì)于小型的和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，成型時(shí)要采用文氏管作用設(shè)備（如灌料槍）借助空氣流將珠粒吹至模腔中。大型的產(chǎn)品可依自身重力充滿模腔。將充滿粒料的模腔密閉并加熱，珠粒受熱軟化，使泡孔膨脹。珠粒發(fā)泡膨脹至填滿相互間的空隙，并粘

15、結(jié)成均勻的泡沫體。此時(shí)這個(gè)泡沫體仍然是柔軟的并承受泡孔內(nèi)熱氣體的壓力。從模具中取出制品之前，須使氣體滲出泡孔和降低溫度使制品形狀穩(wěn)定，這一般是采用向模具內(nèi)壁噴水的方法。由于成型模具是雙層壁的，因此發(fā)泡PS的成型被稱為“蒸氣室成型”。模具內(nèi)壁尺寸即為實(shí)際制品的尺寸，模具內(nèi)壁上有氣孔以使蒸汽透過(guò)泡沫體并使熱氣擴(kuò)散出去。雙層壁之間的空間形成蒸汽室，其中通入用于加熱珠粒的蒸汽。對(duì)于多數(shù)制品，發(fā)泡PS的成型壓力低于276kPa。模具為鋁制并按制品要求鑄成一定形狀。發(fā)泡PS的成型由于成型壓力低、成型設(shè)備成本低，因此是一種經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法。應(yīng)用    發(fā)泡PS的主要用途是建筑工業(yè)

16、用絕熱材料，一次性用具（主要為咖啡杯）和抗震保護(hù)性包裝材料。隔熱制品采用EPS是因其具有恒定的低熱導(dǎo)率、低密度和低加工成本。EPS茶杯是由于EPS易發(fā)泡成薄形制品和具保溫性。泡沫的吸震性、低成本和可成形性使EPS成為保護(hù)性包裝材料的選擇對(duì)象。    泡沫聚烯烴制品單位厚度吸收的沖擊能更多，因此它可作為更易碎物品的包裝以及用于吸震部件如有些新型汽車的減震系統(tǒng)。PS物理和化學(xué)性能指標(biāo)   化學(xué)名稱：聚苯乙烯    英文名稱:Polystyrene    比重:1.05克/立方厘米    成型收縮率:0.6-0.8%    成型溫度：170-250    特點(diǎn)：電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良,無(wú)色透明,透光率僅次于有機(jī)玻璃,著色性耐水性,化學(xué)穩(wěn)定性良好,.強(qiáng)度一般,但質(zhì)脆,易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂,不耐苯.汽油等有機(jī)溶劑.