d-聚苯乙烯

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1、第四节聚苯乙烯（PS）类树脂4.1PS的定义和合成<一>定义聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的聚合物CH2CHn聚苯乙烯的英文是“polystyrene”，缩写为PS。<二>聚合方法本体聚合——获得的PS纯净度高，主要用来制造对电性能要求高的制品。悬浮聚合——获得的PS分子量高分布窄但纯度不如本体聚合PS，可用来制造一般日用和工业用品、和PS泡沫塑料。乳液聚合——主要用于涂料和PS泡沫塑料。溶液聚合——主要用于配制清漆。4.2PS的结构聚苯乙烯的分子链上交替连接着侧苯基。由于侧苯基的体积较大，有较大的位

2、阻效应，而使聚苯乙烯的分子链变得刚硬，因此，玻璃化温度比聚乙烯、聚丙烯都高，且刚性脆性较大，制品易产生内应力。由于侧苯基在空间的排列为无规结构，因此聚苯乙烯为无定形聚合物，具有很高的透明性。侧苯基具有很大的空间位阻，造成PS分子链很僵硬，Tg在80℃。侧苯基的存在使聚苯乙烯的化学活性要大一些，苯环所能进行的特征反应如氯化、硝化、磺化等聚苯乙烯都可以进行。此外，侧苯基可以使主链上a氢原子活化，在空气中易氧化生成过氧化物，并引起降解，因此制品长期在户外使用易变黄、变脆。但由于苯环为共扼体系，使得聚合物耐辐射性较好，在较

3、强辐射的条件下，其性能变化较小。4.3PS的性能<一>基本特征聚苯乙烯为无色、无味的透明刚性固体，透光率可达88%～90%，制品质硬，落地时会有金属般的响声。聚苯乙烯的密度在1.04～1.07之间，尺寸稳定性好，收缩率低。聚苯乙烯容易燃烧，点燃后离开火源会继续燃烧，并伴有浓烟。<二>力学性能聚苯乙烯属于一种硬而脆的材料，无延伸性，拉伸时无屈服现象。聚苯乙烯的拉伸、弯曲等常规力学性能在通用塑料中是很高的，但其冲击强度很低。聚苯乙烯的力学性能与合成方式、相对分子质量大小、温度高低、杂质含量及测试方法有关。<三>热性能聚

4、苯乙烯的耐热性能较差，热变形温度约为70～95℃，长期使用温度为60～80℃。聚苯乙烯的热导率较低，约为0.10～0.13W/(m·K)，基本不随温度的变化而变化，是良好的绝热保温材料。聚苯乙烯泡沫是目前广泛应用的绝热材料之-5-1一。聚苯乙烯的线膨胀系数较大，为（6～8)X10K，，与金属相差悬殊甚大，故制品不易带有金属嵌件。此外，聚苯乙烯的许多力学性能都显著受到温度的影响。<四>电性能聚苯乙烯是非极性的聚合物，使用中也很少加人填料和助剂，因此具有良好的介电性能和绝缘性，其介电性能与频率无关。由于其吸湿率很低，电

5、性能不受环境湿度的影响，但由于其表面电阻和体积电阻均较大，又不吸水，因此易产生静电，使用时需加人抗静电剂。<五>耐化学药品性聚苯乙烯的化学稳定性比较好，可耐各种碱、一般的酸、盐、矿物油、低级醇及各种有机酸，但不耐氧化酸，如硝酸和氧化剂的侵蚀。聚苯乙烯还会受到许多烃类、酮类及高级脂肪酸的侵蚀，可溶于苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷以及醋类当中。此外，由于聚苯乙烯带有苯基，可使苯基a位置上的氢活化，因此聚苯乙烯的耐气候性不好，如果长期暴露在日光下会变色变脆，其耐光性、氧化性都较差，使用时应加人抗氧剂。但

6、聚苯乙烯具有较优的耐辐射性。<六>加工性聚苯乙烯是一种无定形的聚合物，没有明显的熔点，从开始熔融流动到分解的温度范围很宽，约在120～180℃之间，且热稳定性较好，因此，成型加工可在很宽的范围内进行。聚苯乙烯由于其成型温度范围宽且流动性、热稳定性好，所以可以用多种方法加工成型，如注射、挤出、发泡、吹塑、热成型等．(1)由于聚苯乙烯的吸湿率很低，约为0.01%～0.2%，因此加工前一般不需要干燥，如果需要制成透明度高的制品时，才需干燥。(2)聚苯乙烯在成型过程中，分子链易取向，但在制品冷却定型时，取向的分子链尚未松弛

7、完成，因此易使制品产生内应力．因此，加工时除了选择合适的工艺条件及合理的模具结构外，还应对制品进行热处理，热处理的条件一般为60～80℃下处理1～2h。聚苯乙烯的成型收缩率较低，一般为0.2%～0.7%，有利于成型尺寸精度较高及尺寸稳定的制品。(3)聚苯乙烯的主要成型方法为注射、挤出和发泡．注射成型是聚苯乙烯最常用的成型方法。可采用螺杆式注射机及柱塞式注射机．成型时，根据制品的形状和壁厚不同，可在较宽的范围内调整熔体温度，一般温度范围为180～220℃。挤出成型可采用普通的挤出机。挤出成型的产品有板材、管材、棒材、

8、片材、薄膜等。成型温度范围为150～200℃。4.4PS的应用聚氯乙烯是通用塑料中最容易加工的品种之一，成型温度与分解温度相差大，可在很宽的温度范围内加工成型。同时，它具有成本低、刚性大、透明度好、电性能不受频率的影响等特点，因此可广泛地应用在仪表外壳、汽车灯罩、照明制品、各种容器、高频电容器、高频绝缘用品、光导纤维，包装材料等。可发性聚苯乙烯由于其质量轻、