高分子材料5聚苯乙烯类树脂

1、第四节 聚苯乙烯（PS）类树脂4.1 PS的定义和合成4.2 PS的结构（重点）4.3 PS的性能（重点）4.4 PS的应用4.5 PS的改性高抗冲PS和ABS树脂（重点）4.1 聚苯乙烯的定义与聚合方法 定义 聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的聚合物。聚苯乙烯的英文是“polystyrene”，缩写为PS。 聚合方法本体聚合获得的PS纯净度高，主要用来制造对电性能要求高的制品。悬浮聚合获得的PS分子量高分布窄但纯度不如本体聚合PS，可用来制造一般日用和工业用品、和PS泡沫塑料。乳液聚合主要用于涂料和PS泡沫塑料。溶液聚合主要用于配制清漆。PS的主要生产方法4.2 聚苯乙烯的结构

2、链结构PS是几乎无规的高分子；PS是线形高分子，存在着少量的短支链。侧苯基具有很大的空间位阻，造成PS分子链很僵硬，Tg100oC。 聚集态结构无规PS乙烯是完全无定形的聚合物。聚乙烯Tg-68聚丙烯Tg-10PVC的Tg是70-80PS的Tg是1004.3 聚苯乙烯的性能 基本特征PS为无色、无味的透明刚性固体、透光率高达8890；PS的制品质硬，落地时有金属般的响声；PS的密度在1.041.07之间；PS的尺寸稳定性好、收缩率低；PS易燃。PS颗粒 力学性能软质PVC硬质PVCPSPS属于硬而脆的塑料：拉伸强度和弯曲模量都很高，但抗冲击性和耐低温性差。 热性能PS耐热性差：热变形温度709

3、5oC，长期使用温度6080oC。PS导热率低，PS泡沫塑料是良好的绝热保温材料。PS线膨胀系数大制品不宜带有金属嵌件。PS的力学性能随温度提高显著下降。 电性能PS具有良好的电绝缘性；PS的电性能与频率无关。 耐化学药品性PS化学稳定性较好；PS长期与烃类溶剂、高级脂肪酸接触会溶胀。PS溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿等有机溶剂。由于苯基氢较活泼，PS耐候性差。侧苯基可以吸收能量，PS耐辐射性优良。 加工性PS的熔融温度远低于其热分解温度，很容易进行成型加工；PS加工前无需干燥；PS成型加工时易产生较大内应力工艺条件模具后期热处理PS的主要成型为：注射、挤出和发泡4.4 PS的应用仪表外壳汽车灯

4、罩照明制品高频电容器高频绝缘光导纤维包装材料PS成本低PS刚性大PS透明度高PS电性能好PS易成型通用PSPS泡沫质轻低导热抗冲击吸水率低建筑、运输、冷藏、化工设备的保温、绝热和减震材料4.5 PS的改性PS的缺点:(1) PS的抗冲击性差(2) PS的耐热性不好，强度随温度提高大幅度降低 高抗冲PS（HIPS）1. 制备高抗冲PS的两种方法：PS与顺丁橡胶或丁苯橡胶（含量1020%)直接共混混合难于均匀，增韧效果不显著。将顺丁橡胶或丁苯橡胶（含量510%)溶于苯乙烯单体中共聚橡胶相均匀分散，大幅度提高PS的抗冲击性能，但使强度有所下降。电器零件设备罩壳仪表零件冰箱内衬容器 ABS树脂 ABS

5、树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。英文名称：acrylonitrile-butadiene-styrene缩写为：ABSABS是一种用途广泛的通用工程塑料。1. ABS的结构丙烯腈硬度、耐热性、力学强度丁二烯抗冲击性苯乙烯良好的热塑性加工性目前的ABS：A：2040；B ：1030；S：3060。最常见的比例是A:B:S=20:30:50，此时ABS树脂熔点为175oC。 2. ABS的性能特点ABS是无定形高分子材料、外观不透明、呈浅象牙色。易于与其它材料结合；易印刷、电镀。ABS的阻燃性好于PS但仍属易燃高分子。ABS具有高强、高韧的力学特点ABS的耐热性高于PS，但仍不高；ABS

6、具有很好的耐寒性；ABS电性能优良，与PS相近。ABS耐烃类油性提高；ABS耐候性较差。3. ABS的应用领域机械工业汽车工业航空领域电子信息产品建筑用材生活日用品头盔箱包作业请通过查阅文献回答下列问题： （a）“ABS合金/共混物”指的是什么？（b)目前已经商业化的ABS合金主要有几种？它们的性能特点是什么？从中自选一种阐述使其具备新的性能特点的原因或机制是什么？比较低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯的力学性能并从结构的角度解释其差别。解：先将 5 种塑料的力学性能与结构特征列于下表：聚合物 拉伸强度（MPa） 弹性模量（MPa） 结构特征低密度聚乙烯 20 270 高度支化，低结晶度高密度聚乙烯 37 1200 少量支化，高结晶度聚丙烯 40 1460 甲基侧基，中结晶度聚苯乙烯 53 3000 苯基侧基