塑胶培训聚苯乙烯

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1、 6 聚苯乙烯聚苯乙烯简称（PS）是以苯乙烯为单体聚合而 制得的热塑性树脂，早在20世纪30年代后期德国 、美国等国家相继实现了工业化生产，我国于 1960年在上海建造了第一台PS生产线，开创了我 国PS的生产史。 PS是五大通用合成树脂品种之一 。它质地坚硬，刚性好，化学性能和电绝缘性 优良，易于成型出各类色彩鲜艳、表面光洁的制 品，广泛应用于电气、仪器仪表、包装、装潢和 日用生活等各方面。l苯乙烯的制备：l1.实验室制备：l由苯基丙烯酸在常压 下干馏而得到l2.工业上l苯+乙烯苯乙烷苯乙烯l苯乙烯的性质：l常压下无色油状液体，沸点是145- 1460C，易燃。苯乙烯的聚合l1. 本体聚合l

2、将单体在无引发剂或仅有少量引发剂的条 件下，先在预聚合釜中于80-1000C进行 预聚，待转化率30-50后再连续送入塔式 反应器。l 本体聚合的优点：l产物纯度高、透明性好、电绝缘性优良。l缺点：散热困难、温度分布不均、分子量 分散大，影响到材料的力学性能。l2. 悬浮聚合l悬浮聚合是将单体、引发剂、悬浮剂加 入装有水的反应釜中，温度90-1000C， 时间约4-6小时。l悬浮聚合的优点：l散热容易、分子量高、分散性小。l缺点：分散剂不易除尽、使产物纯度不 及本体聚合，对制品透明性有一定影响 。聚苯乙烯的性能1. 聚苯乙烯的识别聚苯乙烯是无臭无味、无色透明、无延展性的 玻璃状材料。易燃，火焰

3、呈橙黄色伴有黑色浓 烟。有黑炭灰。 2. 物理性能PS为无定形、非极性线性高聚物。由于在分 子链上有苯环取代基，分子的不对称性增加， 内旋转受到限制，为此，呈现刚性，性脆。玻 璃化温度较高，为80100，分子量一般在5 万一20万。lPS的密度为1054克立方厘米，为无色透 明粒状热塑性树脂。l PS的吸水率很低，只有002一0.06， 制品尺寸稳定。l3.光学性能lPS的透光性很好，达88一92，透光性仅 次于有机破璃，折光率为1.591.60。l4.着色性l可自由着色，与无机或有机颜料掺和，制得 任何色泽的的塑料制品。5.热性能PS的热性能与分子量大小、单体低聚物、 杂质含量有关。制品的最

4、高使用温度为60 80。 6.电性能PS有优良的电绝缘性能，一般不受温度、湿度 的影响。 7.力学性能PS的力学性能，除冲击强度较低外，其他拉 仲强度、弯曲强度等都较好。8.化学性质 聚苯乙烯的化学稳定性比较差，可以被多 种有机溶剂溶解，会被强酸强碱腐蚀，不抗 油脂，在受到紫外光照射后易变色。 PS 的成型加工特征如下：Ps的吸水率很低，只有0.020.06，所 以在加工前，可以不干燥。又其比热较PE低 ，所以塑化效率高，在模具中固化 快，成型周期短。PS收缩率低，只有0.4一 0.7，对模制品影响不大。Ps在加工中，最大的问题是在制品中存在 着一定的内应力，在成型中一定注意这个问 题，清除内

5、应力除调节工艺参数、模具结构 等之外，还可将制品进行后处理以消除内应 力，如将其置于60一80热水浴中或烘箱中 ，“退火”处理1一3小时。 PS的应用PS主要应用于光学破璃及仪器、灯罩、包 装材料、电气零件。其发泡塑料可作绝热材 料、快餐盒等。你现在正在使用的计算机的外壳就是聚苯乙 烯的。透明的塑料水杯，包装用的泡沫塑料 也是由聚苯乙烯制成的。 生产PS泡沫塑料有三种方法：一是用可发性 PS生产，即将粗PS珠粒在加温、加压条件下 ，把低沸点的溶剂渗透到珠粒中，使之溶胀 ，制成EPS，然后再予发泡、熟化、发泡成 制品。二是用乳液法聚合的PS为原料，与发泡剂混 合加热、加压使之生成毛坯，然后加热发

6、 泡成型。 三是一步挤出成型法，这是一种较为先进的 方法。即把Ps树脂、发泡剂、成核剂加进第 一级挤出机中，再从第二级挤出机的机头缝 隙中挤出，经冷却定型后成为产品。其主要 产品为片材、板材、发泡网、发泡膜等。 可发性PS生产可发性聚苯乙烯（EPS）以颗粒的形式通过加入发 泡剂,并在压力（蒸汽或开水）被加入时发泡剂 在空气中扩散、挥发的过程中使其发泡而制成 。特点 A. 重量轻 可发性聚苯乙烯（EPS）的密度可根据发泡量级 进行调节。可发性聚苯乙烯（EPS）易于处理因 为它的重量只有水的1/301/80；具有优良的耐 冲击性；在作为包装材料时，可解决重量问题 B. 耐冲击性 如果具有足够的密度

7、和厚度，它能够吸收外部 冲击，并可被广泛地用作耐冲击包装材料。B. 耐热 发泡颗粒中数量庞大的封闭腔室及较低导热性 使它拥有良好的隔热效果，可广泛地用于隔离 材料。 C. 防潮（水） 湿气通过毛细管被吸收，但可发性聚苯乙烯（ EPS）发泡剂的腔室不是打开的而是封闭的， 所以水不会通过发泡颗粒浸入。如果发泡剂在 水中很长时间，湿气仅渗透表面而不会深入。 D. 机械加工性 加工方便的可发性聚苯乙烯（EPS）模制塑料 产品可以很容易地被热射线、刀具或锯所切割 ，并很容易地被钉子、胶和玻璃纸带粘附。韧性和耐热性差、耐化学试剂和耐溶 剂性欠佳。为了克服这些缺点，对 聚苯乙烯进行各种改性。聚苯乙烯的缺点6

8、.2 改性聚苯乙烯 1.高抗冲聚苯乙烯 高抗冲聚苯乙烯缩写代号为HIPS，全称为高抗冲 击性聚苯乙烯。HIPS往往是通过向聚苯乙烯中加入增韧性优 异的橡胶组分来达到制备目的。例如用丁苯橡 胶或顺丁橡胶对聚苯乙烯改性增韧，主要方法 有共混法和接枝共聚法。 共混法： 是将丁苯橡胶或顺丁橡胶与聚苯乙烯 混合，聚苯 乙烯 与丁苯橡胶的比例为（80-85）（15-20 ）将混合后的料在双辊辊压机、捏合机或挤出 机中共混。由于两相混容有一定的限度， 分散不够均匀，在韧性仅有一定的改善。 接枝共聚法是将丁苯橡胶或顺丁橡胶的碎粒溶解到苯乙烯单 体中，用过氧化物引发进行共聚。其主链是 由丁二烯、苯乙烯两种单体相

9、嵌形成的嵌段 共聚物，在韧性有较大的改善。家用电器部件、办公用品零部件、矿用安 全帽用材料等。 应用应用2. AAS 是苯乙烯单体与丙烯腈、丙烯酸酯进行三元共聚 而成。 3. AS是苯乙烯单体与丙烯腈共聚物，其中丙烯脂 含量为2035也有写作SAN。该共聚物 提高了软化点，改善了耐化学性和耐应力开裂 性，仍基本保持了透明度。是改性聚苯乙烯 的 重要品种之一。AS制备方法的最佳工艺路线是连续本体聚合。 将两种单体按比例混合，以过氧化苯甲酰为引 发剂进行共聚。结构式为：AS的物理性能：无味、外观呈水白色至微黄色的透明或 半透明体。着色后透明性差。 4.MBS 是苯乙烯单体与甲基丙烯酸酯、丁二烯三

10、元的共聚产物可以单独作为一种树脂使用 ，也可作为PVC的增韧剂。 5.HS称之高苯乙烯，它是由苯乙烯和丁二烯共 聚而成。若其中苯乙烯含量在45一70 者，称为高苯乙烯橡胶， 若苯乙烯含量在70以上者，称之高苯乙 烯塑料。HS可以和塑料、橡胶进行共混改 性。6.SBS也是由苯乙烯和丁二烯共聚而成，不过这是一 种嵌段共聚法，采用逐步加成和偶合法生产的 ，其分为两种结构，一种是星型；另一种是线 型。SBS是一种热塑性弹性体，不需硫化即具 有高弹性和高强度，可以采用热塑性塑料的成 型加工设备和工艺进行加工。7.RPS称作反应性聚苯乙烯，也有人叫做活性聚 苯乙烯，它是用活性恶唑啉功能基沿PS主 链改性的

11、一种结晶型高聚物，其功能基含 量为1。在熔融温度下，RPS可以和胺类 、酸酐、羟基、环氧、硫醇及酚式羟基进 行反应，反应时无副产物，易控制，可用 双螺杆挤出机进行配料加工。例如RPS和 HDPE进行共混两者比例为35：65，制得 的产物与ABS相似，但抗氟化物性能却比 ABS高3倍，低温冲击强度、耐溶剂性、耐 候性均很好，适于作电冰箱衬里。6.3 应用举例实例 SBS改性的应用 SBS具有串联结构的塑性段和弹性段两种嵌段， PS在大分子的两端，聚丁二烯在中间为软段， 呈现高弹性。如SBS增韧PS，SBS添加量为25 ，SBS选用线型结构，其中S：B40：60，充 油量0，门尼黏度160。星型S

12、BS效果稍差。 SBS用量增加，共混物的各向异性程度也增大。 共混时应延长混炼时间或采用二次混炼工艺较 好，这样有利于两相间的均匀混合， 若为提高共混物的加工流动性，可选用充油性的 SBS(如充油量力33的线型或星型SBS)。充油量-以芳烃油作填充油 门尼黏度-是衡量橡胶平均分子量及可塑性 的一个指标.基本上可以反映合成橡胶的聚合 度与分子量的关系。 用门尼粘度计测量，门尼粘度计是一个标准 的转子，以恒定的转速（一般2转/分），在 密闭室的试样中转动。转子转动所受到的剪 切阻力大小与试样在硫化过程中的粘度变化 有关，可通过测力装置显示在以门尼为单位 的刻度盘上，以相同时间间隔读取数值可作 出门

13、尼硫化曲线. 7. 聚酰胺 发展历史聚酰胺(PA，俗称尼龙)是美国DuPont公司最先 开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。 20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取 代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的 要求。聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基， 用作塑料时称尼龙，用作合成纤维时我们称为 锦纶，聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可 以用-氨基酸或环内酰胺来合成。根据二元胺 和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同，可 制得多种不同的聚酰胺，目前聚酰胺品种多达 几十种，其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺 -610的应用最广泛。特点PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热 性、耐磨

14、损性、耐化学药品性和自润滑性，且 摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适 于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高 性能和扩大应用范围。 分类目前世界上尼龙树脂按结构分，大约有20类 ，其商品牌号达700余种。 品种繁多，有PA6 、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、 PAl010等。 尼龙棒、尼龙板、尼龙管 PA的结构聚酰胺主链上含有酰胺基团(-NHC=O) 。PA的商品名叫尼龙，由二元胺和二元酸通 过缩聚反应制得，也可由内酰胺通过自聚制 得。 合成尼龙的生产工艺路线有：目的：改善PET的加工性、结品性和 韧性差等缺点。共聚改性主要目的是提高PET的结晶速度，

15、改 善成型加工性能。可选择加入第三组分的办法 ，如用聚氧化乙烯和聚壬二酸乙二醇酯作为第 三组分共聚，或羟基苯磺酸二钠盐作为第三组 分，或加入一定比例的多元醇或含亚胺基的有 机化合物等，或聚乙二醇二缩水甘油醚等，在 改进结晶速度的同时，还改善了成型加工性能 。 措施共聚改性填充无机物，如云母、高岭土、滑石粉进 行填充及增强，大量增强的是采用玻璃纤维、 碳纤维、石墨纤维等。其中玻璃纤维的填充量 一般为30一55。有时采用复合填充，如在 填充35玻璃纤维同时，再填充云母粉，在增 强的同时，还能降低制品的翘曲性。 填充与增强改性加入与PET有亲和性的其他高聚物，进行共 混 既可降低PET的玻璃化温度，

16、又可提高 PFT的结晶速度，同时还改善了共混物的冲 击性能。 PET PBT（是聚对苯二甲酸丁二醇酯 ） PET丙烯酸类树脂 PET尼龙66共混改性 PET 聚烯烃 PETPC为聚碳酸酌，二者相容性较好，可按任意比例共混，当 PC含量高时，可改善PC的耐溶剂性和耐环境 应力开裂性。 加入无机或有机物成核剂，可提高P爵r的结 晶速度，减少制品征模具中的停留时间，缩 短生产周期e成核剂有碳酸氢钠、硅酸钙、 硬脂酸钙、碳酸钠、二氧化硅、苯甲酸钠、 炭黑、滑石粉、安息香酸盐、乙酰乙酸钠等 c加入增塑剂或结晶促进剂，可改善结品性 能，同时或改进表面光洁废，或改善脱模性 能，或改善热稳定性。 添加剂改性多层复合改性 为提高PET的阻气性能，国际上的大多数啤酒瓶 是PET经过多层复合法制得的。如美国、法国 瑞士。表面涂层改性 目标是针对氧敏感性食物包 装市场。番茄酱、果酱、花生酱。纳米复合改性 已成为