聚苯乙烯PS塑料的成型加工、性能、结构、物理和化学性能指标

1、聚苯乙烯 PS 塑料的成型加工PS属于无定形树脂，没有明显的熔点，熔融温度范围比较宽，可以在120180 C之间熔融成为熔体。PS的热稳定性较好，分解温度在300 C以上。虽然PS在惰性气体中的热稳定性很好，但在受热状态下，热氧会引发其降解反应，因此需要加入抗氧剂，比如主抗氧剂1010 和辅助抗氧剂 168 。PS 的热导率较高，加热和冷却速度都比较快。PS 熔体属于非牛顿流体，熔体黏度适中；黏度强烈依赖剪切速率的变化，但温度的影响 也比较明显。 PS 的流动性十分好，是一种易于加工的塑料。PS 的吸水率比较低，在加工前一般不需要干燥；如果有特殊需要时（比如要求高的透明性）才干燥，具体干燥温度

2、为7080 C、1.5小时。PS 在加工中容易产生内应力，除了选择正确的工艺条件、改进制品设计与合理的模具结构外，还应对制品进行热处理。热处理的条件是：在6585 C热风循环干燥箱或热水中处理 1 3 小时。PS 的分子链刚性较大，最好不要加入金属嵌件，防止出现应力开裂现象。2聚苯乙烯PS的加工方法：注塑：选用普通注塑机即可，制品厚度在2.33mm范围内时，极限流动长度和厚度比为 200 ： 1 ，脱模斜度不小于 1°，排气孔排气槽的深度小于0.03mm ，两片模温温度差小于36 C。具体的注塑工艺条件为：成型温度180215 C,注射压力30150MPa，模温低于70 C。挤出：

3、PS 可以在普通的挤出机上加工，挤出的制品有管材、棒材、片材、薄膜、纤维 等。成型后未拉伸时强度低、性脆，拉伸后透明度、光泽、强度、韧性都明显提高。PS的挤出成型温度在 150200 C之间。发泡成型：用 GPPS为原料，发泡剂分为化学发泡剂和物理发泡剂两种。采用一步法挤 出，直接将发泡剂与 PS 混合好或在挤出熔融段将物理发泡剂注入 PS 熔体内，挤出发泡、 冷却即可。用 GPPS 制成泡沫塑料具有泡孔细腻、强度高等优点。高发泡材料的主要产品 为吸塑包装材料如快餐饭盒、美术装饰板和发泡网，低发泡材料则有仿木型材、片材、板 材等。聚苯乙烯 PS 的性能聚苯乙烯 PS 的性能如下：1一般性能：P

4、S为无色透明的粒料，燃烧时发出浓烟并带有松节油气味，吹熄可拉长丝； 制品硬似玻璃状，落地或者敲打会发出类似金属的声音，因此又被叫做 “响胶 ”；能断裂但 不能弯曲，断裂时断口处呈现蚌壳色银光。 PS 的吸水率为 0.05% ，稍大于 PE ，但对制品 的强度和尺寸稳定性影响不大。2光学性能：透明性好是 PS的最大特点，其透光率可达 8892%，同PC和PMMA 一样 属于最优秀的透明塑料品种，统称为三大透明塑料。 PS 的折射率为 1.591.60 ，但因苯环 的存在，导致其双折射较大，不能用于高档光学仪器。3力学性能：PS硬而脆、无延伸性、拉伸至屈服点附近即断裂。PS的拉伸强度和弯曲强度在通

5、用塑料中最高，其拉伸强度可达 60MPa ；但冲击强度很小，难以用做工程塑料。PS 的耐磨性差，耐蠕变性一般。 PS 的力学性能受温度的影响比较大。4热学性能：PS的耐热性能不好，热变形温度仅为7090 C,只可长期在6080 C范围内使用。PS的耐低温性也不好，脆化温度为 -30 C。PS的热导率低，一般为0.040.13W/（m.K）;线膨胀系数较大，一般为（68） X10-5 K-1，与金属相差悬殊，因此 制品不利于带金属嵌件。5电学性能：PS的电绝缘性优良，而且不受温度和湿度的影响；介电损耗角正切值小， 可耐适当的电晕放电；耐电弧性好，适于做高频绝缘材料。6环境性能：PS的化学稳定性较

6、好，可耐一般酸、碱、盐、矿物油和低级醇等，可受许 多烃类、酮类、高级脂肪酸等侵蚀，可溶于芳烃（如苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等）、氯化 烃（如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯苯等）及酯类等。PS 的耐候性不好，其耐光、氧化性都差，不适合于长期户外使用；但 PS 的耐辐射性好。聚苯乙烯 PS 塑料的结构 聚苯乙烯 PS 的大分子主链为饱和烯烃类聚合物，具有良好的电绝缘性；又因吸湿性小， 可用于潮湿环境中。PS 的侧基为大体积的苯环，分子结构不对称，大分子链运动困难， PS 呈现刚性和脆性， 制品容易产生内应力，导致制品容易开裂，在油、溶剂等介质中的使用较差。PS 的侧苯基在空间的排列是无规结构，导致 PS

7、 成为无定形聚合物，因而具有很高的透明 性；但近年来新开发的间同立构聚苯乙烯 SPS 的规整性高，虽然其它性能很好，但是透明 性却低。由于苯基的存在，主链上a氢原子活化，极易被空气中的氧所氧化，制品长期在户外使用时会变黄变脆。但同时，苯基的存在又赋予其较高的耐辐射性能，在106Gy 辐射剂量下，其性能变化很小。可发性聚苯乙烯可发性聚苯乙烯（ EPS ）通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一种树脂与物理性发泡剂 和其它添加剂的混合物。可发性 PS 可被加工成低密度的泡沫塑料制品。最常见的可发性 聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明 PS 粒料。由可发性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品 有几个专门步骤，这也是

8、许多塑料树脂（包括可成型泡沫的聚烯烃及其共聚物）的一种特 性。可发性 PS 可用来制造各种制品如咖啡杯、吸收能量的汽车用减震器或泡沫塑料块。 EPS 的主要用途是一次性饮料杯、抗震包装以及隔热材料。化学与性能可发性聚苯乙烯是小颗粒状树脂，直径一般为0 254mm2 54mm 。大多数这种颗粒是悬浮聚合生成的珠粒，而较大直径的颗粒也可通过切粒得到。采用的珠粒大小决定于最 终泡沫制品的最小壁厚。较大的粒子膨胀制成低密度泡沫制品比较容易，较小的粒子则较 易制成填充均匀的部件。泡沫塑料产品的性能取决于原料聚合物，但受泡沫的密度影响很大。一个密度为0016 的 PS 泡沫产品其中 97的体积是空气，这种

9、产品的机械性能较差。泡沫体中所 含的空气分隔成数百万个泡孔，正是它们的存在使聚合物泡沫材料具有许多有价值的特性。 这些特性包括绝热性、吸收能量、漂浮性、高的刚度质量比以及单位体积成本低等等。泡沫 PS 的大多数性能都与其密度有很明显的函数关系，因此生产者可不需重新设计模 具，只根据加工工艺简单变化的需要对实际操作做些微小调整。 PS 泡沫的其它性能同样 取决于聚合物的类型和发泡时用的数量。由于发泡 PS 产品的机械强度可由发泡密度来调 节，因此有时通过选用另外一种泡沫聚合物来获得需要的强度。一个例子是获得不是属于 强度方面的性能，如使 PS 提高其本身不具备的耐高温性和耐溶剂性；另一个例子是采

10、用 聚烯烃或烯烃苯乙烯共聚体，可提高柔软性或伸长率，但强度提高不多。表 聚苯乙烯泡沫塑料的代表性能性能数值密度 kg m30 016 0 032 0 048压缩强度 kPa83117 214255 358386拉伸强度 kPa14186 400420 634655加工可发性 PS 的加工分二步。第一步为预发泡或简单发泡，设定最终产品的密度。在此过 程中含有发泡剂的聚合物颗粒在加热条件下软化，发泡剂挥发。其结果是每个珠粒内产生 膨胀，形成许多泡孔。泡孔的数量（最终密度）由加热温度和受热时间来控制。这个过程 中，珠粒必须保持分散和自由流动状态。工业化生产时，发泡过程是将可发性 PS 直接置 于蒸汽

11、中进行的，一般通过珠粒和蒸汽在搅拌釜中的连续混合完成反应，反应设备（象 Rodman 预发泡机）是以保持外界压力常压敞口的，并使已发泡的珠粒从顶端溢出。有的 生产厂为了保证停留时间更均衡或是当某些可发性 DPS 需要比较高的温度时采用间歇釜。 发泡以后珠粒要经熟化处理，使空气逐步掺入到泡孔中。热成型是 EPS 发泡的第二步。首先将熟化的预发泡珠粒放入具有特定型腔的模具中。对 于小型的和复杂结构的产品，成型时要采用文氏管作用设备（如灌料枪）借助空气流将 珠粒吹至模腔中。大型的产品可依自身重力充满模腔。将充满粒料的模腔密闭并加热，珠 粒受热软化，使泡孔膨胀。珠粒发泡膨胀至填满相互间的空隙，并粘结成

12、均匀的泡沫体。 此时这个泡沫体仍然是柔软的并承受泡孔内热气体的压力。从模具中取出制品之前，须使 气体渗出泡孔和降低温度使制品形状稳定，这一般是采用向模具内壁喷水的方法。 由于成型模具是双层壁的，因此发泡 PS 的成型被称为 “蒸气室成型 ”。模具内壁尺寸即为实 际制品的尺寸，模具内壁上有气孔以使蒸汽透过泡沫体并使热气扩散出去。双层壁之间 的空间形成蒸汽室，其中通入用于加热珠粒的蒸汽。对于多数制品，发泡 PS 的成型压力 低于 276kPa 。模具为铝制并按制品要求铸成一定形状。发泡 PS 的成型由于成型压力低、 成型设备成本低，因此是一种经济的生产方法。应用发泡 PS 的主要用途是建筑工业用绝

13、热材料，一次性用具（主要为咖啡杯）和抗震保护 性包装材料。隔热制品采用 EPS 是因其具有恒定的低热导率、低密度和低加工成本。 EPS 茶杯是由于 EPS 易发泡成薄形制品和具保温性。泡沫的吸震性、低成本和可成形性使 EPS 成为保护 性包装材料的选择对象。泡沫聚烯烃制品单位厚度吸收的冲击能更多，因此它可作为更易碎物品的包装以及用于 吸震部件如有些新型汽车的减震系统。PS 物理和化学性能指标化学名称：聚苯乙烯英文名称 :Polystyrene比重 :1.05 克 /立方厘米成型收缩率 :0.6-0.8%成型温度：170-250 C特点：电绝缘性 （尤其高频绝缘性 ）优良 ,无色透明 ,透光率仅次于有机玻璃 ,着色性耐水性 化学稳定性良好 ,.强度一般 ,但质脆 , 易产生应力脆裂 ,不耐苯 .汽油等有机溶剂 .用途：适于制作绝缘透明件.装饰件及化学