聚苯乙烯PS的类型及特点

2025-01-25 09:14
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工业生产的聚苯乙烯PS树脂有多种类型,常用的PS主要有三类:通用PS(GPS)、高抗冲击HIPS和可发性EPS。GPS根据分子量和所加助剂不同,分为耐热型、中等流动型和高流动型三种类型。聚苯乙烯PS阻燃母粒型号众多,不同型号的阻燃效果,配方有很大区别。聚苯乙烯PS是典型的硬而脆的热塑性塑料,拉伸时无屈服现象,其拉伸、弯曲等力学性能虽高于聚烯烃,但韧性较差,尤其是在低温环境下,在受到外力冲击时容易破裂。聚苯乙烯PS分子链的侧基为苯环,苯环的大体积侧基及其无规排列使得材料的刚度较大,能较好地维持自身形状,不易发生变形,适用于制作需要一定结构强度和稳定性的制品,如电器外壳、文具等。聚苯乙烯的特点如下。


1,物理性能PS的密度为1.05g/cm3,吸水率约为0.05%。一般为无毒、无色透明粒料。质硬似玻璃,落地或敲打时发出金属般的清脆声音。易燃,燃烧时软化、起泡,有浓果烟,并且伴有苯乙烯单体的甜香味。


2,力学性能PS制品在使用中常表现出较低的机械强度。PS的冲击强度较低,在常温下脆性大,并且在成型加工中容易产生内应力,在较低的外力作用下即产生应力开裂,但PS在拉伸过程中常表现出硬而脆的性质,它的拉伸弹性模量和弯曲强度较高,刚性较大,抗弯能力较强。


3,热性能PS的热稳定性好,熔体黏度适中,熔体流动性好,具有良好的热性能。PS的Tg为80~105℃,脆化温度约为-30℃,熔融温度为140~180℃,PS的热导率较低,为0.04~0.15W/(m·K),而且几乎不随温度而变化,因而具有良好的隔热性。由于PS的力学性能与制件所承受载荷大小和承载时间有关,并且随温度的升高明显下降,因而PS其使用温度不宜超过80℃。


4,化学性能PS具有较好的化学稳定性。PS耐各种碱、盐及其水溶液,对低级醇类和某些酸类(如硫酸、磷酸、硼酸、10%~30%的盐酸、1%~25%的乙酸、1%~90%的甲酸)也是稳定的,但是浓硝酸和其他氧化剂能破坏PS。许多非溶剂物质,如高级醇类和油类,可使PS产生应力开裂成溶胀。PS的溶度参数(8)为(1.74~1.90)×10(J/m2)1/2,它能溶于许多与其a相近的溶剂中,如四氯乙烷、苯乙烯、异丙苯、苯、氯仿、二甲苯、甲苯、四氯化碳、甲乙酮、酯类等;PS不溶于某些脂肪烃类(如己烷、庚烷等)、乙醚、丙酮、苯酚等,但能被它们溶胀。


5,耐老化性能PS的耐老化性较差,在热、氧及大气条件下易发生老化现象,尤其是在PS中含有微量的单体、硫化物等杂质情况下,更易造成大分子链的断裂和显色,使PS在长期使用中会出现变黄、变脆。


6,电性能PS的体积电阻率和表面电阻率高,分别为1016~10180·cm和1015~1018Q·cm;介电损耗角正切极低,在60Hz时为(1~6)×10-4,并且不受频率和环境温度的影响,是优异的电绝缘材料。此外,由于PS在300℃以上开始解聚,挥发出的单体能防止其表面炭化,因而还具有良好的耐电弧性。但由于PS的耐热性差,限制了它在电气方面的某些应用。


7,光学性能PS的折射率为1.59~1.60,透光率达88%~92%,具有优良的光学性能和透明性,在塑料中其透明性仅次于丙烯酸类聚合物。但PS受阳光、灰尘作用后,会出现浑浊、发黄等现象,因而用于光学部件可加人1%的不饱和脂肪酰胺、环胺或氨基醇类化合物,以改善PS的耐候性,制得高透明度的制品。

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