聚苯乙烯( Polystyrene,简称PS )是苯乙烯单体通过自由基聚合制备的热塑性树脂,是全国用量最多的“五大通用塑料”品种之一,仅次于聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯的第四个品种。 聚苯乙烯具有硬质、透明、刚性、电绝缘性、低吸湿性和优良的加工性能,可用于家用电器等硬质塑料制品的制造,也可用于发泡塑料制品和薄膜的制造,用途广泛。 聚苯乙烯( PS )的分子结构与性能的关系一般指聚苯乙烯是通用级聚苯乙烯( GPPS,通称苯),为无色透明硬质塑料,通用级聚苯乙烯树脂为非晶质高分子聚合物,聚苯乙烯的大分子链的侧基为苯环, 大体积侧基苯环的随机排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质,例如透明度高(仅次于PMMA )、刚性大、玻璃化转变温度高、性脆等。 实际上,聚苯乙烯主要分为通用级聚苯乙烯( GPPS,通称苯)、耐冲击级聚苯乙烯( HIPS,通称苯)和发泡级聚苯乙烯( EPS )。 当然,另一种是间规聚苯乙烯为间规结构,采用茂金属催化剂生产,近年来发展起来的聚苯乙烯新品种,性能好,属于工程塑料。 高耐冲击聚苯乙烯是苯乙烯和丁二烯的共聚物,丁二烯是分散相,提高了材料的冲击强度,但产品不透明。 发泡性聚苯乙烯是在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点物理发泡剂,专用于加工中热发泡,制作发泡塑料制品。 聚苯乙烯( PS )的合成和制造方法聚苯乙烯( PS )的合成(聚合)的制造方法有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、离子型聚合等。 工业上应用的是本体聚合和悬浮聚合。 目前,PS系列树脂的工业生产采用本体连续聚合法生产。 本体聚合生产的PS树脂具有良好的透明性和电性能,但具有相对的分子质量分布不均匀的特征,悬浮聚合容易控制温度,反应热容易发散,生产的PS树脂具有分子量分布均匀,综合性能优异的特征, 产品中残留少量分散剂影响树脂的透明性,工艺比本体聚合复杂,因此经常生产发生性聚苯乙烯( EPS )微珠。 因此,目前PS聚合以本体聚合为主,可生产GPPS、HIPS等各种品牌的树脂。 例如,DOW化学公司PS的生产工艺示意图是FINA技术PS装置的生产工艺示意图聚苯乙烯( PS )加工成型聚苯乙烯( PS )可采用多种成型加工方法制作各种产品,主要有注塑成型、挤出成型、泡沫成型和发泡成型。 PS可用普通挤出机加工,薄膜、片材和型材挤出成型是PS加工成型中使用最多的方法,挤出的产品有管材、棒材、片材、薄膜、纤维等。 注射成型是仅次于挤出成型的最常用的加工成型方法。 具体注射工艺条件为,成形温度为180~260 ℃,注射压力为30~ 150MPa,模具温度低于70 ℃。 但是,在阻燃级HIPS中,为了防止添加剂的分解反应,加工温度必须在240℃以下。 以GPPS为原料,发泡剂分为化学发泡剂和物理发泡剂。 一步法挤出,发泡剂和PS直接混合,或者在挤出熔融阶段将物理发泡剂注入PS熔融体内,挤出发泡、冷却即可。 用GPPS制作发泡塑料具有泡孔细、强度高等优点。 高发泡材料的主要产品是泡罩包装材料,如快餐盒、美术装饰板和发泡网,低发泡材料有木材、片材、板材等。 观察各种成形加工方法:高分子材料塑料加工成形技术聚苯乙烯( PS )改性聚苯乙烯( PS )材质硬、刚性大、电绝缘性好、流动性好、加工温度宽、易成形、易着色、印刷性好、透明度高等一系列优点,同时脆性大, 耐环境应力裂纹性差、耐热性差、易老化黄变等缺点是开发应用聚苯乙烯产品的关键。 改性的目的是改善其缺点,降低成本,拓展其应用领域,提高其技术含量,增加附加价值,获得新的高分子材料,并回收利用新的高分子材料,具有优异的新功能,赋予新用途。 PS的主要改性方法不及化学和物理方法。 化学法是指通过嵌段共聚、接枝共聚、交联、增容等反应来实现,或导入新的官能团形成特定功能的高分子材料等,使PS分子链上的原子或原子团的种类或结构、组合方式发生化学变化的方法。 物理改性是在PS树脂加工过程中进行的改性,一般不发生化学反应,主要通过物理混合技术进行。 其常用方法主要有充填、增强、共混改性等。 物理法因其简单性和适应性强,被改性领域普遍采用。 通过添加抗氧化剂、光稳定剂、抗静电剂、导电性炭黑、碳纳米管、金属粉、抗菌防霉剂、发泡剂、阻燃剂等功能性添加剂的手段,赋予聚乙烯抗老化、抗菌防霉、阻燃、光扩散、导电性、磁性等特殊功能,实现高附加值和特定领域的应用。 聚苯乙烯的耐候性差的话,长期使用和保管时会受到日光和灰尘的作用,有混浊、变黄等现象,所以用聚苯乙烯制作光学部件等透明的产品时,必须考虑加入适当的品种和量的抗老化剂。 HIPS含有丁二烯链段,耐候性差,同样需要抗老化改性(高分子材料的抗老化技术相关报道和抗老化母粒产品的信息请注意文章后的公开号码)。 耐黄变抗褪色PS产品(寻小编)聚苯乙烯( PS )的应用是聚苯乙烯应用中家电产品是莪国聚苯乙烯最大的消费领域,今后我国聚苯乙烯的消费结构没有大的变化,仍以注射方法生产的家电部件为主(我国电视、冰箱和磁带录音机) 另外,电子/电器、办公用品、玩具等的需求也在急速增加。 聚苯乙烯也多用于日用品,碗、盘、水杯、一次性午餐盒等是快速消耗品,但由于聚苯乙烯一次性消耗品引起的“白色污染”问题,PS的使用量逐渐萎缩,给生物降解塑料带来生命。 PS泡沫材料除多用于一次性餐盒外,还广泛应用于包装材料、建筑板材等,是仅次于家电的第二个应用领域。 尽管一次性PS餐盒的使用量在萎缩,但建材的使用量仍在上升。 聚苯乙烯由于透明性高的特性,可以应用于透明板材、热收缩包装薄膜、双向拉伸PS片材、用于装糖果的包装贮藏容器等。 另外,在生物化学医疗等领域,细胞培养微板、比色盘、生物化学样品杯等PS也很活跃。 近年来,特殊产品成为PS产品开发的重点。 新开发的HIPS产品在某些应用领域可以与工程树脂竞争,某些产品比现有产品质量高得多,是仪表和家电产品成长的市场之一,包括小型仪表、冰箱内壁和内部部件、电视盒、空调部件、商业设备、录音带盒。 特殊水平的HIPS树脂取代了许多领域中昂贵的工程塑料,具有超高抗冲击强度和耐高温性的改性品种被用作汽车内饰部件。