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1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*1 6 聚苯乙烯l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 。l 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145-14
2、60C，易燃。苯乙烯的聚合l1.本体聚合l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。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5万一2
3、0万。 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。制品的最高使用温度为6080。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，其他拉伸强度、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
4、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主要应用于光学玻璃及仪器、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
5、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
6、（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，
7、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 6.2 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）（1
8、5-20）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
9、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
10、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
11、，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SBS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(如充油量为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
12、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
13、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：&糠醛路线&苯酚
14、路线J蓖麻油路线等1、外观PA的外观为透明或半透明的乳白或淡黄的粒料，表观角质、坚硬、制品表面有光泽。 尼龙有较高的结晶度(4060)、线型分子结构，密度为1.01.01克立方厘米。因有酰胺基团，易吸水，吸水率为12.5，分子量为2万7万。PAPA的基本性质的基本性质2.力学性能尼龙的拉伸强度和冲击强度都很大，为70210兆帕，弯曲强度为110280兆帕，缺口冲击强度为420千焦平方米。抗蠕变性能较差，不适于作精密零件。随着温度和湿度的升高，拉伸强度急剧下降，而冲击强度明显提高。3.耐磨性尼龙的最大特点是耐磨和自润滑性能好，其无油润滑的摩擦系数为0.10.3，约为巴氏合金的13，为酚醛树脂的l
15、4，可广泛用于工业齿轮等。4.热性能尼龙的热变形温度为66104，熔点215260，尼龙制品使用温度范围很宽，为-40+105，长期使用温度可达80，短时间内可达105，热膨胀系数大，是金属的5-7倍，热导率为碳钢的1200、黄铜的1400。大多数PA具有自熄性，少数品种虽具有可燃性，但对火焰的传播速度很慢。5.电性能尼龙含有极性基团，有不同程度的吸水性，严格来说，不太适于作电气绝缘材料。体积电阻为1013一1015欧厘米，电阻值随温度升高而降低。在低温和低湿度条件下，可作为电气绝缘体。6.化学试剂及耐溶剂性耐化学性能好，对酸、碱、盐稳定；耐溶剂性能也好，但强极性的溶剂如苯酚、甲酚可溶解尼龙。
16、尼龙的耐油性很好。7.其他性能室温下稳定性好，制品性能可保持长时间不变。加入炭黑可有效防止聚酰胺的老化。8.成型结构性能聚酰胺有明显的熔点，且熔点高，熔程窄，加工温度高。容易吸潮在成型加工前必须进行干燥处理，使含水量不超过0.1。熔体黏度较低，容易产生“流涎现象”，在注射成型时，应采用自锁式喷嘴防止流涎。熔体冷却速度很重要，如尼龙6，快速冷却时，制品的韧性好，冲击强度高；缓慢冷却时，制品不透明，刚性大，耐磨性好拉伸强度高。l加工工艺 尼龙成型主要是注射法和挤出成型法， 由于聚酰胺具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性，因此广泛应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度，主要做合成纤维并可作为医用缝线。应用应用 具体应用于以下几个方面F汽车工业。汽车为PA的第一大市场，主要用于发动机部件、电子配件、车体部件、及输油件等。F机械工业。利用PA的高力学性能、耐磨性、和自润滑性，可广泛制造齿轮、涡轮、垫片、螺栓、螺母、轴承等。F电子电气工业。电饭锅、吸尘器、开关、插座等。F包装材料。PA的气体阻隔性能好，用于
