聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)與性能

聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)與性能

劉青山廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院

背景資料聚苯乙烯（Polystyrene，縮寫(xiě)為PS）是以苯乙烯為單體，經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)而得到的一種聚合物。聚苯乙烯早在二十世紀(jì)三十年代就已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，是發(fā)現(xiàn)最早、研究較完善的一種不飽和烴類(lèi)樹(shù)脂。聚苯乙烯具有價(jià)廉、容易著色、透明、吸濕性低、電性能好以及加工性能優(yōu)良等特點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于電子電器工業(yè)、化學(xué)工業(yè)以及日用品等多方面，做各種儀器儀表零件、光學(xué)零件、高頻絕緣材料、保溫材料及日用品等。目前，聚苯乙烯的產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯，居第四位。一、聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)

自由基型聚合反應(yīng)中的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)帶來(lái)支鏈苯環(huán)取代基使分子鏈剛性增大，也存在著無(wú)規(guī)立構(gòu)現(xiàn)象，所以是無(wú)定型聚合物主鏈上的叔氫原子是聚苯乙烯易于氧化和老化的根源二、聚苯乙烯的性能

聚苯乙烯的簡(jiǎn)易鑒別外觀：無(wú)色透明，無(wú)延展性，質(zhì)硬似玻璃狀。當(dāng)制品落地或受到敲打時(shí)會(huì)發(fā)出金屬似的清脆聲音。能斷不能彎，斷口出現(xiàn)蚌殼色銀光。燃燒現(xiàn)象：易于燃燒，離開(kāi)火焰后可繼續(xù)燃燒。燃燒時(shí)的火焰呈橙黃色，并冒出濃黑的煙柱。燃燒時(shí)塑料軟化、起泡、熔化成稀液體并發(fā)出苯乙烯單體特殊的甜香味。吹熄后可拉絲。

1.力學(xué)性能硬度較高，彎曲強(qiáng)度較高，抗彎能力強(qiáng)，拉伸強(qiáng)度較低，常溫下脆性大，并且在成型加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，在較低的外力作用下即可發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂。2.力學(xué)性能透光率為88～92%，折光率為1.59～1.60，可透過(guò)所有波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，透明性?xún)H次于丙烯酸類(lèi)聚合物。受到光照或長(zhǎng)時(shí)間存放，往往會(huì)出現(xiàn)混濁和發(fā)黃的現(xiàn)象。若在配方體系中加入1%不飽和脂肪酸胺、環(huán)胺或氨基醇類(lèi)化合物，可大大改善聚苯乙烯的透明度。3.熱性能耐熱性較差：Tg為80～82℃；熔融溫度為150～180℃；Td約為300℃；在承載情況下，聚苯乙烯制品的最高連續(xù)使用溫度僅為60～80℃。導(dǎo)熱系數(shù)較低，僅為0.14W/(m·K)，且不隨溫度的變化而變化。若制成泡沫塑料，其導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)更低。所以，可作為良好的冷凍絕熱材料。比熱低，約為1.33KJ/(Kg·K)，但會(huì)隨著溫度的升高而增大。線膨脹系數(shù)為(6～8)×10-5/℃，與金屬相差較大，所以制品中不宜帶有金屬嵌件。否則，當(dāng)環(huán)境溫度有變化時(shí)，制品中極易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而發(fā)生開(kāi)裂。退火處理后可以減少內(nèi)應(yīng)力，提高力學(xué)強(qiáng)度、負(fù)荷變形溫度及耐溶劑開(kāi)裂性。4.電性能

是優(yōu)良的高頻電絕緣材料

5.化學(xué)性能耐堿、任何濃度的硫酸、磷酸、硼酸、10～36%的鹽酸、25%以下的醋酸、10～90%的甲酸以及其它有機(jī)酸等；但它不耐濃硝酸及其它氧化劑。溶度參數(shù)為(1.74～1.90)×103(J/m3)1/2，它能溶于許多δ相近的溶劑中，如四氯乙烷、苯乙烯、異丙苯、苯、氯仿、二甲苯、甲苯、四氯化碳、甲乙酮、酯類(lèi)等；它不溶于許多脂肪烴、乙醚、丙酮、苯酚等，但能被它們?nèi)苊浕虬l(fā)生開(kāi)裂。在熱、氧或大氣等條件下容易發(fā)生老化，尤其是在其中含有單體、硫