聚苯乙烯类塑料演示文稿.ppt

聚苯乙烯类塑料演示文稿第一页，共三十四页优选）聚苯乙烯类塑料第二页，共三十四页聚苯乙烯聚苯乙烯（PolystyrenePolystyrene，PSPS）聚苯乙烯聚苯乙烯（PolystyrenePolystyrene，PSPS） 聚苯乙烯是目前世界上应用最广的塑料之一聚苯乙烯大分子主链上带有体积较大的苯环侧基，使得大分子的内旋受阻，故柔顺性差，且不易结晶，属线型无定型聚合物线型无定型聚合物 CH2 CHn识别特征：识别特征：识别特征：识别特征： 无色透明，类似玻璃，敲击、落无色透明，类似玻璃，敲击、落无色透明，类似玻璃，敲击、落无色透明，类似玻璃，敲击、落地有清脆金属声，密度近似水地有清脆金属声，密度近似水地有清脆金属声，密度近似水地有清脆金属声，密度近似水 易燃，无自熄性，火焰金黄色，冒大易燃，无自熄性，火焰金黄色，冒大易燃，无自熄性，火焰金黄色，冒大易燃，无自熄性，火焰金黄色，冒大量油烟，燃烧时塑料软化，放出芳烃味量油烟，燃烧时塑料软化，放出芳烃味量油烟，燃烧时塑料软化，放出芳烃味量油烟，燃烧时塑料软化，放出芳烃味第三页，共三十四页6.l 6.l 聚苯乙烯聚苯乙烯l6.1.1 制备方法制备方法l一、单体制备一、单体制备1、实验室制法：将苯甲醛与醋酸酐及醋酸钠一起加热而制得肉桂酸(苯基丙烯酸) （图1）。

肉桂酸常压干馏而得单体苯乙烯（图2）2、工业制法：先制取乙苯，再由乙苯脱氢得到苯乙烯单体（图3）图图1图图2图图3第四页，共三十四页l二、聚合二、聚合l1本体聚合 l本体聚合的优点是产物纯度高、透明性好，产品介电、电绝缘性优良；缺点是散热困难，由于温度分布不均和局部过热，使产物分子量分散性大，影响到材料的力学性能 l2悬浮聚合 l散热容易，产物分子量高，分散性小，但是分散剂不宜除尽，纯度不如本体聚合 l3溶液聚合 l在溶液中进行聚合，由于体系粘度小，进行搅拌比本体聚合时容易，实施过程中机械设备上的困难较少，散热也较容易 但是分子量小，力学性能差l4乳液聚合 l乳液聚合由于增长链自由基处于隔离状态，使自由基寿命较长，因此聚合反应速率高、聚合物分子量高、分散性小，使其力学性能、耐热性均较优，但由于体系辅助成分多，乳化剂、分子量调节剂等很难清除干净，以致产物纯度比悬浮聚合还要差，后处理也复杂，成本高于悬浮聚合 工业化工业化PS数均分子量数均分子量0.4-1.8104第五页，共三十四页l本体聚合本体聚合获得的获得的PSPS纯净度高，主要用来制造对电性纯净度高，主要用来制造对电性能要求高的制品能要求高的制品。

l悬浮聚合悬浮聚合获得的获得的PSPS分子量高，分布窄，但纯度不如分子量高，分布窄，但纯度不如本体聚合本体聚合PSPS，可用来制造一般日用和工业用品、和，可用来制造一般日用和工业用品、和PSPS泡沫泡沫塑料l乳液聚合乳液聚合主要用于涂料和主要用于涂料和PSPS泡沫塑料泡沫塑料l溶液聚合溶液聚合主要用于配制清漆主要用于配制清漆 各种生产方法制得的各种生产方法制得的PSPS在性能上略有不同我国在性能上略有不同我国PSPS的工业化生产主要采用悬浮聚合和本体聚合，其中以的工业化生产主要采用悬浮聚合和本体聚合，其中以悬浮法为主悬浮法为主第六页，共三十四页6.1.2 结构与性能结构与性能聚苯乙烯分子链结构式如上图所示，可以看作是聚乙烯分子链上交替地连接着侧苯基1、结构侧苯基的存在使聚苯乙烯具有如下结构特点：侧苯基的存在使聚苯乙烯具有如下结构特点：（1）使分子链变刚变硬）使分子链变刚变硬 Tg在在90-100OC（2）存在空间异构现象存在空间异构现象3）耐化学性较）耐化学性较PE、PP等要差4）在空气中易氧，并引起降解在空气中易氧，并引起降解5）耐溶剂性差耐溶剂性差6）有优异的介电、电绝缘性能有优异的介电、电绝缘性能。

（7）耐辐射性较高）耐辐射性较高 第七页，共三十四页2、性能lPS为无色无味透明粒料，燃烧时发浓烟并带有松节油气味，吹熄可为无色无味透明粒料，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，落地或敲打会发出类似金属的声音；能拉长丝；制品质硬似玻璃状，落地或敲打会发出类似金属的声音；能断不能弯，断口处呈现蚌壳色银光断不能弯，断口处呈现蚌壳色银光PS吸水率为吸水率为0.05%，稍大于，稍大于PE，但对制品强度和尺寸稳定性影响不大但对制品强度和尺寸稳定性影响不大l（1）力学性能）力学性能 硬而脆硬而脆l（2）热性能）热性能 聚苯乙烯的耐热性能较差，热变形温度约为聚苯乙烯的耐热性能较差，热变形温度约为707095 95 ，长，长期使用温度为期使用温度为60608080 ；线膨胀系数较大线膨胀系数较大l（3）电性能）电性能 具有良好的介电性能和绝缘性，易产生静电具有良好的介电性能和绝缘性，易产生静电l（4）耐化学试剂及耐溶剂性）耐化学试剂及耐溶剂性 化学稳定性比较好；耐气候性不好；化学稳定性比较好；耐气候性不好；具有较优的耐辐射性具有较优的耐辐射性第八页，共三十四页聚苯乙烯的性能： 力学性能好、密度低、刚性好、硬度高，但脆性大、耐冲击性能差； 耐化学性能好，不受一般酸、碱、盐等物质侵蚀，但易受有机溶剂如烃类、酯类等的侵蚀，且溶于芳烃类溶剂； 连续使用温度不高（60-80OC），但耐低温性能良好； 阻气、阻湿性差； 具有高的透明度，良好的光泽性，染色性良好，印刷、装饰性好； 无色、无毒、无味，尤其适用于食品包装。

突出特点是耐水、化学药品稳定性高、透明无色、加工便利、印刷性能好等第九页，共三十四页聚苯乙烯（Polystyrene，PS）塑料材料学 聚苯乙烯的品种： 1通用聚苯乙烯 2增强聚苯乙烯3发泡聚苯乙烯 第十页，共三十四页 1通用聚苯乙烯(GPPS) 塑料材料学通用聚苯乙烯(GPPS)特性：具有优良的光学性能在室温下易脆和呈刚性通用聚苯乙烯具有三个优良特性：耐热温度高、高流动性（易吹塑）和几乎不含添加剂，用途：常被用来做发泡塑料和热塑成型原料，用于注塑透明商品盒、高品质化妆用品器皿和光盘包装、透明的食品盒、果盘、小餐具等高流动性聚苯乙烯树脂的分子量较小，含34矿物油添加剂，从而使结晶聚苯乙烯更加柔软、结晶温度降低它的典型应用是医用器皿、餐具和热塑成型的共挤片材中流动性聚苯乙烯树脂的分子量适中，含12矿物油添加剂，它常被用于吹塑瓶和食品医药包装 第十一页，共三十四页 2增强聚苯乙烯(HIPS)塑料材料学增强聚苯乙烯特性： 增强聚苯乙烯包含了增强填料，不透明，易热塑成型，增强聚苯乙烯的缺陷在于低温阻隔性差、高氧气透过率、易发生紫外光（UV）变质和耐油性、耐化学性差，容器对食品的保香性能差用途：典型的包装应用有复合保温墙、机器外壳等。

具有具有PSPS的大多数优点：的大多数优点：刚性好、易着色、易成型加工刚性好、易着色、易成型加工第十二页，共三十四页PS封口膜塑料材料学第十三页，共三十四页 3发泡聚苯乙烯（EPS）塑料材料学发泡聚苯乙烯（EPS）特性：发泡聚苯乙烯是一些特殊的发泡结晶聚苯乙烯珠粒.用途：主要应用于各类电器的缓冲包装、食品包装以及鲜鱼的活体包装箱等聚苯乙烯的发泡制品还可用于保温及低发泡片材制一次性使用的快餐盒、盘第十四页，共三十四页聚苯乙烯薄膜塑料材料学聚苯乙烯薄膜聚苯乙烯薄膜经拉伸处理后，耐冲击强度差的缺点得到改善，可制成热收缩薄膜，用于食品的收缩包装聚苯乙烯的薄膜的透气率介于聚丙烯与低密度聚乙烯之间，对水蒸气渗透率高，但当温度低于0时，水蒸气渗透率迅速下降用途：非常适于食品包装后的低温储存，也适合于包装蔬菜等需要呼吸的生鲜食品 第十五页，共三十四页l一、工艺特性一、工艺特性 l（1）吸湿率很小，）吸湿率很小， l（2）适宜成型的温度范围宽适宜成型的温度范围宽 180OC 300OCl（3）制品性能与工艺参数，特别是与成型温度及成型压力有）制品性能与工艺参数，特别是与成型温度及成型压力有明显关系明显关系。

l（4）收缩率及其变化范围都较小）收缩率及其变化范围都较小 l（5）容易产生内应力）容易产生内应力 l二、加工工艺二、加工工艺l（1）注塑成型）注塑成型 l（2）挤出成型）挤出成型 l（3）发泡成型）发泡成型 l（4）吹塑成型）吹塑成型l（5）热成型）热成型 6.1.3 聚苯乙烯的加工聚苯乙烯的加工第十六页，共三十四页614 聚苯乙烯的应用聚苯乙烯的应用 l 聚苯乙烯因价廉易得、透明、加工性能好、绝缘性优、易印刷聚苯乙烯因价廉易得、透明、加工性能好、绝缘性优、易印刷着色，故用途广泛着色，故用途广泛PS主要应用在以下各方面：主要应用在以下各方面：l （1）制备装饰、照明制品、仪器仪表壳罩、仪表板、汽车）制备装饰、照明制品、仪器仪表壳罩、仪表板、汽车灯罩等l （2）一般电绝缘用品、高频电容器、高频绝缘用品及传输器件，）一般电绝缘用品、高频电容器、高频绝缘用品及传输器件，光导纤维光导纤维l （3）绝热保温材料，冷藏冷冻装置绝热层、建筑用绝热构）绝热保温材料，冷藏冷冻装置绝热层、建筑用绝热构件；件；l （4）防震、抗冲击的泡沫包装垫层防震、抗冲击的泡沫包装垫层l （5）日用杂品、玩具、一次性餐具、透明模型等。

日用杂品、玩具、一次性餐具、透明模型等第十七页，共三十四页6.2 改性聚苯乙烯改性聚苯乙烯lPS的缺点是韧性差，耐热性低，耐化学试剂耐溶剂性欠佳通常采用如下方法进行改性：(1)利用高分子量聚合物；利用高分子量聚合物；(2)采用增塑剂；采用增塑剂；(3)掺合填充剂，例如玻璃纤维；掺合填充剂，例如玻璃纤维； (4)使聚合物分子高度取向；使聚合物分子高度取向；(5)共聚合；共聚合； (6)利用橡胶类添加剂利用橡胶类添加剂第十八页，共三十四页6.2.1 抗冲击性聚苯乙烯 （HIPS）l 一、制备方法用丁苯橡胶或顺丁橡胶对用丁苯橡胶或顺丁橡胶对PS改性增韧，可以采用以下两种方法：改性增韧，可以采用以下两种方法：l.共混法共混法l 将丁苯橡胶（或顺丁橡胶）与聚苯乙烯混合将丁苯橡胶（或顺丁橡胶）与聚苯乙烯混合(聚苯乙烯与丁苯橡聚苯乙烯与丁苯橡胶配比为胶配比为8085：1520），将混合后的料在双辊辊压机、捏和），将混合后的料在双辊辊压机、捏和机或挤出机中共混两相混溶性有一定限度共混体中聚苯乙烯机或挤出机中共混两相混溶性有一定限度共混体中聚苯乙烯相与橡胶相之间的分散不均匀，故所得共混物韧性比聚苯乙烯不相与橡胶相之间的分散不均匀，故所得共混物韧性比聚苯乙烯不会大幅度提高，仅有一定改善。

会大幅度提高，仅有一定改善l2.接枝共聚法接枝共聚法l 接枝共聚法是将丁苯或顺丁橡胶粉碎为碎粒后溶解到苯乙烯单体中，接枝共聚法是将丁苯或顺丁橡胶粉碎为碎粒后溶解到苯乙烯单体中，用过氧化物引发进行共聚共聚反应的实施可以采用一步法或二步法用过氧化物引发进行共聚共聚反应的实施可以采用一步法或二步法 l接枝共聚的抗冲击聚苯乙烯具有如下的示意性结构通式接枝共聚的抗冲击聚苯乙烯具有如下的示意性结构通式第十九页，共三十四页l二、结构与性能二、结构与性能 l用上述接枝方法获得的共聚物，是主链由丁二烯、苯乙烯用上述接枝方法获得的共聚物，是主链由丁二烯、苯乙烯两种单体相嵌形成的嵌段共聚物，但又含有苯乙烯短侧支两种单体相嵌形成的嵌段共聚物，但又含有苯乙烯短侧支链l用丁苯橡胶或顺丁橡胶增韧效果最好的原因是：它们与聚用丁苯橡胶或顺丁橡胶增韧效果最好的原因是：它们与聚苯乙烯具有最适宜的混溶性苯乙烯具有最适宜的混溶性 l 影响增韧效果的因索还有：影响增韧效果的因索还有： （1）橡胶用量橡胶用量 5-10%（2）橡胶粒径大小橡胶粒径大小 1-10微米微米（3）橡胶应具有适当的凝胶含量（）橡胶应具有适当的凝胶含量（5-20%）和溶胀指数（）和溶胀指数（10-20%）。

第二十页，共三十四页l三、加工。