聚苯乙烯系塑料

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1、聚苯乙烯系塑料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。一、聚苯乙烯塑料(一)聚苯乙烯塑料简介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

2、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(GPPS80kt/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HIPS7.5kt/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(

3、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(EPS3kt/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%。下面主要介绍GPPS，SPS的改性品种。(二)聚苯乙烯塑料的结构性能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

4、。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。由于苯基的存在，主链上"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

5、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。(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

6、率低，一般为0.04～0.13W/m∙K;线膨胀系数较大，为21 －5－1(6～8)×10 K ，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。PS的具体性能

7、性能数据性能数据相对密度1.05 维卡软化点/℃100 吸水率/% 0.05 长期使用温度/℃60～75 成型收缩率/%0.4～0.7 脆化温度/℃30－5－1透光率/% 88～92 线膨胀系数/（×10 K ）8 折射率1.59～1.60 热导率/［W/(mK)］0.14 1719拉伸强度/MPa50 体积电阻率/（Ω·cm）10 ～10 6断裂伸长率/%2介电常数（10 HZ）2.45～2.65 64弯曲强度/MPa105 介电损耗角正切值