聚苯乙烯
- 格式:doc
- 大小:76.00 KB
- 文档页数:12
聚苯乙烯黄奇鲍春洋聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物,英文名称为Polystyrene,,简称PS。
它是一种无色透明的热塑性塑料,具有高于摄氏100度的玻璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。
聚苯乙烯密度:1050 kg/m³ 电导率:(σ) 10-16 S/m 导热率:0.08 杨氏模量:(E) 3000-3600 MPa 拉伸强度:(σt) 46–60 MPa 伸长长度:3–4% ;夏比冲击试验:2–5 kJ/m² 玻璃转化温度:80-100°C ;熔点:240°C ;热膨胀系数:(α) 8 * 10-5/K ;热容:(c) 1.3 kJ/(kg²K) ;吸水率:(ASTM) 0.03–0.1 ;降解:±2000年。
玻璃化温度80~90℃,非晶态密度1.04~1.06克/立方厘米,晶体密度1.11~1.12克/立方厘米,熔融温度240℃,电阻率为1020~1022欧²厘米。
导热系数30℃时0.116瓦/(米²开)。
通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物,具有优良的绝热、绝缘和透明性,长期使用温度0~70℃,但脆,低温易开裂。
此外还有全同和间同立构聚苯乙烯。
全同聚合物有高度结晶性。
聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯,发泡聚苯乙烯(EPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。
普通聚苯乙烯树脂为无毒,无臭,无色的透明颗粒,似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。
普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆,冲击强度低,易出现应力开裂,耐热性差及不耐沸水等。
聚苯乙烯的合成: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。
聚苯乙烯标准1. 聚苯乙烯简介聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS)是一种常见的塑料材料,具有良好的透明性、韧性和耐化学性。
本文将介绍聚苯乙烯的基本性质以及相关的标准。
2. 聚苯乙烯的物理性质2.1 密度聚苯乙烯的密度一般在 1.04-1.06 g/cm³之间,具体数值可根据实际需求制定标准。
2.2 熔融指数聚苯乙烯的熔融指数(Melt Flow Index,简称MFI)是衡量其熔融流动性的一个重要指标。
根据不同应用需求,可制定不同熔融指数范围的标准。
2.3 热性能聚苯乙烯具有良好的热性能,其玻璃化转变温度(Tg)可达到约90°C。
标准应包含对热性能指标的要求和测试方法。
2.4 机械性能聚苯乙烯具有较好的强度和韧性,标准应对拉伸强度、冲击强度等机械性能参数进行规定和测试方法的制定。
3. 聚苯乙烯的化学性质3.1 耐化学性聚苯乙烯对许多常见化学品具有较好的耐化学性,但对于一些溶剂和酸性物质可能发生溶胀或腐蚀。
标准应对其耐化学性进行规定和测试方法的制定。
3.2 可降解性在特定条件下,聚苯乙烯可通过微生物降解,具有一定的环保性。
标准应对其可降解性进行规定和测试方法的制定。
4. 聚苯乙烯制品的标准4.1 塑料制品标准聚苯乙烯常用于制造各种塑料制品,包括食品包装盒、电器外壳等。
标准应对这些制品的物理性能、化学性能、可降解性等进行规定。
4.2 建筑材料标准聚苯乙烯泡沫塑料被广泛应用于建筑领域,用于保温、隔音和吸音等。
标准应对聚苯乙烯泡沫塑料的密度、热导率、吸水率等进行规定。
4.3 电子材料标准聚苯乙烯也常用于电子产品中,如电子外壳、绝缘材料等。
标准应对这些电子材料的阻燃性能、耐高温性能等进行规定。
4.4 医疗器械标准聚苯乙烯也可以制造医疗器械,如培养皿、离心管等。
标准应包含对医疗器械使用的聚苯乙烯的生物相容性、无毒性等要求。
5. 结论聚苯乙烯作为一种常见的塑料材料,在不同的领域具有广泛的应用。
聚苯乙烯 (简称PS)、异戊二烯 (简称SBR) 以及苯乙烯 (简称ABS) 是三种常见的合成树脂,它们分别具有不同的特性和用途。
本文主要介绍这三种合成树脂的原理,并比较它们的特点和应用领域。
一、聚苯乙烯(PS)的原理1、聚苯乙烯是一种热塑性树脂,是将苯乙烯单体聚合而成的。
其化学式为 (C8H8)n,结构简单,分子量较低。
聚苯乙烯的主链是由苯环和乙烯单体组成,因此其性质介于烯烃类和芳香族树脂之间。
2、聚苯乙烯具有良好的物理性能,包括优异的机械强度、耐冲击性、耐溶剂性等。
它还具有很好的耐热性和绝缘性,是一种用途广泛的合成树脂。
3、聚苯乙烯主要用于制备塑料制品、绝缘材料、包装材料等。
在工业和民用领域都有广泛的应用。
二、异戊二烯(SBR)的原理1、异戊二烯是合成橡胶的一种重要原料,是将丁二烯和苯乙烯单体共聚而成的合成橡胶。
其化学式为(C8H8)m(C4H6)n,主链上交替排列着丁二烯和苯乙烯单体。
2、异戊二烯具有良好的弹性和耐磨性,同时还具有优异的耐老化性和耐热性。
它还可以与其他橡胶材料和塑料进行良好的混合,具有很好的加工性能。
3、异戊二烯广泛应用于轮胎、胶鞋、输送带、密封制品等领域,是一种使用量巨大的合成材料。
三、苯乙烯(ABS)的原理1、苯乙烯是一种热塑性树脂,是将丙烯腈、丁二烯和苯乙烯单体共聚而成的。
其化学式为(C8H8)m(C4H6)n(C3H3)n,结构上包含烯烃、芳香族和腈类结构。
2、苯乙烯具有优异的耐冲击性、硬度和表面光泽,同时还具有较好的耐热性和耐化学性。
它是一种性能全面的合成树脂。
3、苯乙烯主要应用于家电外壳、汽车零部件、玩具、管道等制品的生产中,是一种性能优越的工程塑料。
聚苯乙烯、异戊二烯和苯乙烯分别是三种常见的合成树脂,它们具有不同的结构和性能,适用于不同的领域。
通过深入了解其原理和特性,可以更好地选择合适的材料,提高产品的性能和质量。
四、三种合成树脂的比较1. 物理性能比较1)强度和硬度:聚苯乙烯具有较高的硬度和强度,适用于制造硬度要求较高的产品,如玩具、家具等;异戊二烯具有较好的弹性和耐磨性,适用于制造需要耐磨性的产品,如轮胎、输送带等;苯乙烯则兼具硬度和耐冲击性,适用于家电外壳、汽车零部件等产品的制造。
聚苯乙烯是什么材料聚苯乙烯是一种常见的塑料材料,也被称为PS。
它是一种无色、透明、坚硬且易加工的塑料,具有良好的绝缘性能和化学稳定性。
聚苯乙烯在日常生活中被广泛应用,例如食品包装、家用电器、建筑材料等领域。
聚苯乙烯的化学结构是由苯乙烯分子经聚合而成的。
苯乙烯是一种无色液体,是一种重要的有机化工原料,也是聚苯乙烯的单体。
聚苯乙烯的生产通常采用聚合反应,通过控制聚合条件和添加适当的催化剂,可以得到不同形态和性能的聚苯乙烯材料。
聚苯乙烯具有良好的物理性能,具有较高的硬度和强度,同时具有较好的耐热性和耐腐蚀性。
这使得聚苯乙烯成为一种理想的塑料材料,可以满足不同领域的需求。
在食品包装领域,聚苯乙烯常被用于制作保鲜膜、餐具、饮料杯等,其良好的透明性和机械性能可以有效保护食品的新鲜和卫生。
在家用电器领域,聚苯乙烯常被用于制作电视机壳、冰箱内胆、洗衣机面板等。
其表面光滑、易清洁的特性让家电产品更具美观性和易维护性。
同时,聚苯乙烯的绝缘性能也使其成为电器制造中重要的材料。
在建筑材料领域,聚苯乙烯泡沫塑料被广泛应用于保温材料、隔热材料等,其低密度和闭孔结构使其具有良好的隔热性能和吸音性能,可以有效提高建筑物的节能性能和舒适性。
除了以上领域,聚苯乙烯还被用于制作玩具、工艺品、医疗器械等。
然而,需要注意的是,聚苯乙烯在加工和使用过程中可能释放有害物质,对环境和人体健康造成影响。
因此,在使用聚苯乙烯制品时,需要注意避免高温、火焰和化学物质的接触,同时做好废弃物的分类和处理工作,以减少对环境的污染。
总的来说,聚苯乙烯作为一种常见的塑料材料,在日常生活中扮演着重要的角色。
它的优良性能和广泛应用领域使其成为塑料工业中不可或缺的一部分。
然而,随着对环境保护和可持续发展的要求不断提高,对聚苯乙烯的使用和管理也需要更加重视和规范。
希望未来能够有更多环保、可降解的替代材料出现,为我们创造更健康、更美好的生活环境。
聚苯乙烯是什么材料聚苯乙烯是一种常见的塑料材料,通常被简称为PS。
它是由苯乙烯单体聚合而成的合成树脂,具有良好的物理性能和加工性能,因此在工业生产和日常生活中被广泛应用。
首先,让我们来了解一下聚苯乙烯的基本性质。
聚苯乙烯是一种无色透明的塑料,具有良好的电绝缘性能和机械性能,同时具有较好的耐热性和耐腐蚀性。
它还具有较好的可加工性,可以通过吹塑、注塑、挤出等多种加工工艺制成各种形状的制品。
因此,聚苯乙烯在包装、建筑、家电、日用品等领域有着广泛的应用。
其次,聚苯乙烯还具有一定的环境影响。
由于聚苯乙烯的分子结构比较稳定,因此它在自然环境下难以降解,容易造成环境污染。
特别是白色泡沫塑料制品,如一次性餐具、包装材料等,被大量使用后往往成为环境垃圾,对生态环境造成不良影响。
因此,合理使用和处理聚苯乙烯制品对于环境保护至关重要。
此外,聚苯乙烯的燃烧性能也需要引起重视。
由于其分子结构中含有较多的碳氢化合物,因此聚苯乙烯在燃烧时会释放大量的热量和有毒气体,对人体和环境造成危害。
因此,在使用过程中要注意防止聚苯乙烯制品的燃烧,避免产生有害气体对人体健康造成危害。
最后,我们需要关注聚苯乙烯的再生利用和资源化利用。
由于聚苯乙烯的稳定性较高,传统的回收利用方式相对困难。
因此,需要加强技术研发,探索新的聚苯乙烯资源化利用途径,如化学回收、能源回收等,以减少对原生资源的消耗,降低环境污染。
综上所述,聚苯乙烯作为一种常见的塑料材料,在生产和应用中具有诸多优点,但也存在着环境污染和安全隐患等问题。
因此,在使用和处理聚苯乙烯制品时,需要引起足够重视,采取有效的措施减少其对环境和人体的危害,推动其资源化利用和循环利用,实现可持续发展的目标。
聚苯乙烯是什么材料聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS)是一种常见的塑料材料,也是一种热塑性聚合物。
它是由苯乙烯单体聚合而成的,具有许多优良的性质和广泛的应用领域。
聚苯乙烯的特性可分为几个方面来介绍。
首先,聚苯乙烯具有较高的透明度,使其在包装行业广泛应用于制作塑料袋、塑料容器等透明包装材料。
其次,聚苯乙烯具有较好的电绝缘性能,使其在电子行业中被用于制作电器外壳、电路板等。
此外,聚苯乙烯还具有优良的耐冲击性和机械强度,使其在家具、玩具等领域中被广泛使用。
然而,聚苯乙烯也存在一些问题。
首先,它的熔点较低,容易被加热变形,这限制了它在高温环境下的使用。
其次,由于聚苯乙烯是石油化工产品,其制造和处理过程会产生大量的废气和废水,对环境造成一定的污染。
为了解决这些问题,人们不断研发新的聚苯乙烯改性方法。
一种常见的改性方式是添加其他材料来增强聚苯乙烯的性能。
例如,通过添加玻璃纤维等填充材料可以提高聚苯乙烯的强度和耐热性,增加其在工程领域的应用。
另外,还有研究人员通过改变聚苯乙烯分子结构来降低其熔点,提高其热稳定性。
除了工程应用外,聚苯乙烯在生活中还有许多其他的应用。
例如,聚苯乙烯发泡材料被广泛应用于包装和绝缘材料中。
聚苯乙烯泡沫杯是一种常见的餐饮用品,由于材料本身的低成本和良好的保温性能,使其在快餐业中得到广泛使用。
同时,聚苯乙烯泡沫材料还可以用于建筑隔热材料、运动器械保护垫等领域。
总的来说,聚苯乙烯是一种常见的塑料材料,具有许多优良的性质和广泛的应用领域。
然而,它也存在一些问题,例如低熔点和环境污染。
为了解决这些问题,人们不断进行改进和创新,使聚苯乙烯在各个领域的应用越来越广泛。
相信随着科技的不断发展,聚苯乙烯将会有更多的应用场景和更好的性能。
聚苯乙烯分子结构【最新版】目录1.聚苯乙烯的概念及用途2.聚苯乙烯的结构式3.聚苯乙烯的性质与特点4.聚苯乙烯的制造方法5.聚苯乙烯的应用领域正文聚苯乙烯是一种热塑性树脂,具有优良的物理机械性能、化学稳定性和良好的电气绝缘性能。
它广泛应用于电气、电子、仪器、仪表、光学化学仪器、包装等领域。
本文将从聚苯乙烯的概念及用途、结构式、性质与特点、制造方法、应用领域等方面进行介绍。
一、聚苯乙烯的概念及用途聚苯乙烯,简称 PS,是一种高分子化合物,分子式为 (C8H6)n。
它是由苯乙烯单体经聚合反应而成的硬质泡沫塑料。
聚苯乙烯在电气方面是良好的绝缘材料和隔热保温材料,可以制作各种仪表外壳、灯罩、光学化学仪器零件、透明薄膜、电容器介等。
二、聚苯乙烯的结构式聚苯乙烯的结构式为 [-CH2-CH(CH3)-]n,其中 n 表示聚合度。
在聚苯乙烯分子中,苯环与烃链交替排列,形成具有规整结构的高分子。
三、聚苯乙烯的性质与特点聚苯乙烯具有以下性质与特点:1.良好的物理机械性能:聚苯乙烯具有较高的硬度、强度和韧性,可以承受一定的外力。
2.良好的化学稳定性:聚苯乙烯对酸、碱、盐等化学物质具有较好的稳定性。
3.优良的电气绝缘性能:聚苯乙烯在电气方面是良好的绝缘材料,具有较高的电阻率和击穿强度。
4.良好的热稳定性:聚苯乙烯在高温下不易分解,具有较高的热稳定性。
四、聚苯乙烯的制造方法聚苯乙烯的制造方法主要有以下两种:1.悬浮聚合法:将苯乙烯单体加入到聚合釜中,在催化剂的作用下进行聚合反应,生成聚苯乙烯颗粒。
2.乳液聚合法:将苯乙烯单体加入到乳液中,在催化剂的作用下进行聚合反应,生成聚苯乙烯颗粒。
五、聚苯乙烯的应用领域聚苯乙烯广泛应用于以下几个领域:1.电气、电子领域:聚苯乙烯可用于制作各种电气、电子产品的绝缘材料和散热材料。
2.仪器、仪表领域:聚苯乙烯可用于制作各种仪器、仪表的外壳、零件等。
3.光学化学仪器领域:聚苯乙烯可用于制作光学化学仪器的透镜、反射镜等部件。
聚苯乙烯的结构式摘要:I.聚苯乙烯简介- 聚苯乙烯的定义- 聚苯乙烯的用途II.聚苯乙烯的结构式- 聚苯乙烯的化学式- 聚苯乙烯的结构特点III.聚苯乙烯的性质- 物理性质- 化学性质IV.聚苯乙烯的生产工艺- 生产原料- 生产过程V.聚苯乙烯的应用领域- 包装行业- 建筑行业- 电子行业VI.聚苯乙烯的环保问题- 环境污染- 环保措施正文:聚苯乙烯是一种常见的塑料材料,具有轻便、坚固、透明等优点,被广泛应用于各个领域。
以下将对聚苯乙烯的结构式、性质、生产工艺及应用领域进行详细介绍。
一、聚苯乙烯简介聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS)是一种热塑性塑料,由苯乙烯单体经自由基加聚反应而成。
它具有高于100℃的玻璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。
二、聚苯乙烯的结构式聚苯乙烯的化学式为(C8H8)n,其中n 表示重复单元的数量。
聚苯乙烯的结构特点是苯环与乙烯基通过共价键连接,形成高分子链。
三、聚苯乙烯的性质聚苯乙烯具有以下物理性质:- 无色、透明- 质轻- 耐冲击- 良好的隔热性能聚苯乙烯具有以下化学性质:- 化学稳定性- 耐酸碱性- 易燃性四、聚苯乙烯的生产工艺聚苯乙烯的生产原料主要是苯乙烯单体,可以通过石油化工途径获得。
生产过程主要包括聚合、造粒、成型等步骤。
其中,聚合反应是关键步骤,通常采用本体聚合或悬浮聚合方法进行。
五、聚苯乙烯的应用领域聚苯乙烯广泛应用于以下领域:- 包装行业:如保鲜膜、塑料袋、饮料瓶等- 建筑行业:如建筑模板、隔热材料等- 电子行业:如电子元器件包装、绝缘材料等六、聚苯乙烯的环保问题聚苯乙烯在生产过程中可能产生环境污染,如苯乙烯单体泄漏、生产废水排放等。
为解决这一问题,生产企业应采取相应的环保措施,如加强设备密封、对废水进行处理等。
聚苯乙烯材料聚苯乙烯(Polystyrene,PS)是一种常见的塑料材料,具有广泛的应用领域。
它是通过苯乙烯单体的聚合反应得到的。
聚苯乙烯具有多种特性,如良好的透明度、低吸水性、良好的电绝缘性和机械性能等,被广泛应用于包装、建筑、电子、汽车等行业。
聚苯乙烯材料在包装行业中有着重要的应用。
由于其透明度高、质轻、耐冲击性好以及成本低廉等特点,聚苯乙烯被广泛用于食品包装、医药包装以及日用品包装。
同时,聚苯乙烯的加工性能也使其能够制作出各种形状的包装产品,满足不同产品的包装需求。
因此,聚苯乙烯在包装行业中被广泛应用并得到了市场的认可。
在建筑行业中,聚苯乙烯材料也扮演着重要的角色。
由于聚苯乙烯具有良好的绝缘性能和耐候性能,被广泛应用于建筑保温材料。
聚苯乙烯泡沫保温板常用于房屋外墙保温,能够有效防止热量散失,提高建筑的节能性能。
此外,聚苯乙烯板材还具有轻质、易加工的特点,便于施工和安装。
因此,聚苯乙烯材料在建筑行业中得到了广泛的应用和推广。
电子行业也是聚苯乙烯材料的重要应用领域。
由于聚苯乙烯具有良好的电绝缘性能,因此被用作电子元器件的绝缘材料。
聚苯乙烯的透明性和低吸水性也使其成为光纤通信中的重要材料。
同时,聚苯乙烯的机械性能也使其成为电子设备的结构材料,如电脑外壳、手机壳等。
在汽车行业中,聚苯乙烯材料也有着广泛的应用。
聚苯乙烯的低密度和良好的耐冲击性能使其成为汽车零部件的理想材料。
例如,聚苯乙烯被广泛应用于汽车内饰件、车身外壳和保险杠等部件的制造中。
此外,聚苯乙烯还可以通过改变配方和加工工艺,提高其耐高温性能和抗紫外线性能,以适应汽车行业的需求。
虽然聚苯乙烯材料在各个领域中具有广泛的应用,但也面临着一些挑战。
一方面,聚苯乙烯是一种不可降解的塑料,对环境造成了一定的压力。
另一方面,聚苯乙烯的低耐热性和易燃性限制了其在高温环境和特殊场合的应用。
因此,科学家和工程师们正在研究开发新型的聚苯乙烯材料,以解决这些问题。
聚苯乙烯聚苯乙烯(Polystyrene﹐简称聚苯﹑PS ﹑GPS)聚苯乙烯的性能﹕1. 光学性能好﹐其透光率达88~92%。
2. 电气性能做优良﹐其体积电阻在(10×18Ω)3. 容易成型加工﹐因其比热低﹐熔融粘度低﹐塑化能力强﹐加热成型快﹐所以模塑周期短。
4. 着色性能好﹐这种塑料表面容易上色﹐印刷和金属化处理。
5. 最大的缺点是脆性﹐其抗冲击强度很低﹕(83.5~98Mpa), 耐磨性也差。
6. 耐热温度较低﹐其制品的最高使用温度60~80℃。
7. 成型加工工艺条件要求较高。
8. 耐酸性能较差﹐制品接触酸﹑醇﹑油脂和食品会出现分解和开裂现象。
ABS塑料ABS(Acrylonitrile-butadiene) 塑料﹐俗称高度不碎胶﹐属于一种高强度改性聚苯乙烯。
ABS塑料带浅象牙色﹐不透明﹐无毒无味﹐其综合性能比较好﹕机械强度高﹐抗冲击能力强﹐低温时也不会迅速下降﹐有一表面硬度﹐抗抓伤﹐耐磨性好﹐磨擦系数低﹐产品有良好的质感﹐电气性能好﹐受温度﹑湿度﹑频率变化影响小﹐一般耐热可达90℃﹐耐热型的还可在110~115℃下连续使用。
ABS还有一种重要的性能﹐就是能与其它许热塑性或热固性塑料共混﹐改进这些塑料的加工和使用性能。
以甲基丙烯酸酯代替ABS中丙烯 成分﹐可制成一种MBS﹐也就是通常所称的透明ABS﹐这种塑料在制件厚度为3.2mm时透光率达90%﹐雾度6%﹐折光率1.538。
聚乙烯聚乙烯( Polyetheren ,简称PE),是塑料世界中产量最在的与是日常生活中使用普遍的一种塑料。
1. 高压聚乙烯(低密度聚乙烯﹐简称LDPE﹐俗称胶筒料﹑软胶)﹐密度﹕0.94~0.925, 结晶度55%~65%﹐有优良的电绝缘性能和耐化学性能。
2. 低压聚乙烯(高密度聚乙烯﹐简称HDPE, 俗称硬性软胶)﹐密度﹕0.94~0.956,结晶度80%~90%﹐最突出的是电绝缘性优良﹐虽然常用的高﹑低聚乙烯在性能上有一些明显的差别﹐但从加工﹑使用方面考虑﹐有两点是共同的﹕1. 收缩率比其它塑料大。
聚苯乙烯1.英文名称Polystyrene,简写PS,是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。
是一种无色透明的热塑性塑料。
2.物化性质:结构简式:密度:1.05g/cm3,拉伸强度:46-60MPa 伸长率:3-4%,Tg: 80-100℃,Tm:240℃3. 聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯,发泡聚苯乙烯(EPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。
普通聚苯乙烯树脂为无毒,无臭,无色的透明颗粒,似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。
不足之处在于性脆,冲击强度低,易出现应力开裂。
EPS为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成,加工过程中受热发泡,专用于制作泡沫塑料产品。
HIPS为苯乙烯和丁二烯的共聚物,丁二烯为分散相,提高了材料的冲击强度,但产品不透明。
SPS为间同结构,采用茂金属催化剂生产,发展的聚苯乙烯新品种,性能好,属于工程塑料。
4. 特点:PS一般为头尾结构,主链为饱和碳链,侧基为共轭苯环,使分子结构不规整,增大了分子的刚性,使PS成为非结晶性的线型聚合物。
聚苯乙烯无色透明,有优异的电性能,特别是高频特性好。
在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂,但抗放射线能力是所有塑料中最强的。
聚苯乙烯最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好,易成型加工。
成型收缩率小,成型品尺寸稳定性也好。
热性能:最高工作温度为60~80℃。
当加热至Tg以上,PS转变为高弹态。
PS的热变形温度为70~80℃,脆化温度为-30℃,PS在高真空和330~380℃下剧烈降解。
机械性能:通常聚苯乙烯的分子量为5~20万,分子量过高,因而会出现一定的加工困难。
PS的机械性能,随温度升高,刚性(弹性模量、抗拉强度、冲击强度等)下降,而断裂伸长率较大。
聚苯乙烯工业设计学院名称:化学与材料科学学院专业班级:高分子材料与工程0902 学生姓名:朴思洋学生学号:0912030215指导教师:李海英内容摘要:主要介绍了聚苯乙烯的合成、结构、性能和合成工艺,而且还说明了聚苯乙烯的应用十分广泛,在很多领域都有着优越性,并提出了聚苯乙烯的发泡成型,同时聚苯乙烯的发展前景非常好。
关键词:聚苯乙烯,悬浮聚合,加工成型前言:通用高分子材料包括塑料、橡胶、纤维等,塑料按应用分类为通用塑料、工程塑料等,通用塑料产量大、价格便宜、材料来源丰富、应用面积广,占塑料总产量大80%,其力学性能和热学性能与工程塑料比较差,主要作为非结构材料使用。
聚苯乙烯是通用塑料中常用的一种,下面我们具体讨论聚苯乙烯。
目录1. 聚苯乙烯的定义和合成 (1)1.1 聚苯乙烯的定义 (1)1.2 聚苯乙烯的合成 (1)2. 聚苯乙烯的结构与性能 (2)2.1聚苯乙烯的结构 (2)2.2聚苯乙烯的性能 (2)2.2.1 基本特征 (2)2.2.2 力学性能 (3)2.2.3 热性能 (3)2.2.4 电性能 (3)2.2.5 耐化学药品性 (4)3. 聚苯乙烯的生产工艺 (4)3.1 聚合机理 (4)3.2 聚合方法 (4)3.3 高温聚合优点 (6)3.4 加工成型方法 (6)4. 聚苯乙烯的应用 (7)4.1 应用广泛 (7)4.2 发泡成型 (7)5. 展望 (8)主要参考文献 (9)1.聚苯乙烯的定义和合成1.1 聚苯乙烯的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,英文名称为Polystyrene,简称PS。
其分子结构式为:它是饱和烃类聚合物属热塑性树脂注意:化学性质非常活泼,单体在贮存、运输过程中,需要加入少量的间苯二酚或叔丁基间苯二酚等阻聚剂以防止自聚1.2 聚苯乙烯的合成•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。
各种生产方法制得的PS在性能上略有不同。
我国PS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。
2.聚苯乙烯的结构与性能2.1聚苯乙烯的结构聚苯乙烯的分子链上交替连接着侧苯基。
由于侧苯基的体积较大,有较大的位阻效应,而使聚苯乙烯的分子链变得刚硬,因此,玻璃化温度比聚乙烯、聚丙烯都高,且刚性脆性较大,制品易产生内应力。
由于侧苯基在空间的排列为无规结构,因此聚苯乙烯为无定形聚合物,具有很高的透明性。
侧苯基具有很大的空间位阻,造成PS分子链很僵硬,Tg在80℃。
侧苯基的存在使聚苯乙烯的化学活性要大一些,苯环所能进行的特征反应如氯化、硝化、磺化等聚苯乙烯都可以进行。
此外,侧苯基可以使主链上 a 氢原子活化,在空气中易氧化生成过氧化物,并引起降解,因此制品长期在户外使用易变黄、变脆。
但由于苯环为共扼体系,使得聚合物耐辐射性较好,在较强辐射的条件下,其性能变化较小。
2.2聚苯乙烯的性能2.2.1 基本特征聚苯乙烯为无色、无味的透明刚性固体,透光率可达88%~90%,制品质硬,落地时会有金属般的响声。
聚苯乙烯的密度在1.04~1.07 之间,尺寸稳定性好,收缩率低。
聚苯乙烯容易燃烧,点燃后离开火源会继续燃烧,并伴有浓烟。
2.2.2 力学性能聚苯乙烯属于一种硬而脆的材料,无延伸性,拉伸时无屈服现象。
聚苯乙烯的拉伸、弯曲等常规力学性能在通用塑料中是很高的,但其冲击强度很低。
聚苯乙烯的力学性能与合成方式、相对分子质量大小、温度高低、杂质含量及测试方法有关。
2.2.3 热性能聚苯乙烯的耐热性能较差,热变形温度约为70~95℃,长期使用温度为60~80℃。
聚苯乙烯的热导率较低,约为0.10~0.13W/ ( m〃K ) ,基本不随温度的变化而变化,是良好的绝热保温材料。
聚苯乙烯泡沫是目前广泛应用的绝热材料之一。
聚苯乙烯的线膨胀系数较大,为(6~8 )X10-5K-1,与金属相差悬殊甚大,故制品不易带有金属嵌件。
此外,聚苯乙烯的许多力学性能都显著受到温度的影响。
2.2.4 电性能聚苯乙烯是非极性的聚合物,使用中也很少加人填料和助剂,因此具有良好的介电性能和绝缘性,其介电性能与频率无关。
由于其吸湿率很低,电性能不受环境湿度的影响,但由于其表面电阻和体积电阻均较大,又不吸水,因此易产生静电,使用时需加人抗静电剂。
2.2.5 耐化学药品性聚苯乙烯的化学稳定性比较好,可耐各种碱、一般的酸、盐、矿物油、低级醇及各种有机酸,但不耐氧化酸,如硝酸和氧化剂的侵蚀。
聚苯乙烯还会受到许多烃类、酮类及高级脂肪酸的侵蚀,可溶于苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷以及醋类当中。
此外,由于聚苯乙烯带有苯基,可使苯基 a 位置上的氢活化,因此聚苯乙烯的耐气候性不好,如果长期暴露在日光下会变色变脆,其耐光性、氧化性都较差,使用时应加人抗氧剂。
但聚苯乙烯具有较优的耐辐射性。
3. 聚苯乙烯的生产工艺3.1 聚合机理离子型聚合(包括配位离子型)自由基型聚合3.2聚合方法四种均可,应用较多的是:本体聚合,悬浮聚合。
a.苯乙烯的本体聚合1.单体:纯度>99.5%2.引发剂:热引发3.反应器:塔式、釜式、槽式和管式等,一般采用:两个或更多反应器串联4.工艺:预聚→聚合→后处理随着苯乙烯本体聚合工艺的不断改造,还出现了五釜串联、三釜一管串联、一立一卧串联等生产工艺。
b.苯乙烯悬浮聚合1.苯乙烯低温悬浮聚合2.苯乙烯高温悬浮聚合(1)苯乙烯低温悬浮聚合单体/水:1/1.4~1/1.6分散剂:磷酸三钙引发剂:过氧化苯甲酰(占总引发剂的90%~80%)和过氧化叔丁基苯甲酸酯(占总引发剂的10%~20%)复合型引发剂。
分散介质:去离子水单体纯度:>99.5%聚合转化率:90%左右产物:相对分子质量可达20×104,宜作发泡聚苯乙烯材料。
(2)苯乙烯高温悬浮聚合主分散剂:MgCO3(可在釜用Na2CO3与MgSO4制备)助分散剂:苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物苯乙烯高温悬浮聚合3.3 高温聚合优点1.可不用引发剂,反应速度快,产品质量高。
2.用无机悬浮剂,聚合产品外表面无表面膜,易于洗涤、分离。
3.配方来源丰富,成本低。
4.粘附物少,使釜运转周期加快。
3.4 加工成型方法聚苯乙烯是一种无定形的聚合物,没有明显的熔点,从开始熔融流动到分解的温度范围很宽,约在120~180℃之间,且热稳定性较好,因此,成型加工可在很宽的范围内进行。
聚苯乙烯由于其成型温度范围宽且流动性、热稳定性好,所以可以用多种方法加工成型,如注射、挤出、发泡、吹塑、热成型等。
(1) 由于聚苯乙烯的吸湿率很低,约为0.01%~0.2 % ,因此加工前一般不需要干燥,如果需要制成透明度高的制品时,才需干燥。
(2) 聚苯乙烯在成型过程中,分子链易取向,但在制品冷却定型时,取向的分子链尚未松弛完成,因此易使制品产生内应力.因此,加工时除了选择合适的工艺条件及合理的模具结构外,还应对制品进行热处理,热处理的条件一般为60~80℃下处理1~2h 。
聚苯乙烯的成型收缩率较低,一般为0.2%~0.7% ,有利于成型尺寸精度较高及尺寸稳定的制品。
(3) 聚苯乙烯的主要成型方法为注射、挤出和发泡。
注射成型是聚苯乙烯最常用的成型方法。
可采用螺杆式注射机及柱塞式注射机.成型时,根据制品的形状和壁厚不同,可在较宽的范围内调整熔体温度,一般温度范围为180~220℃。
挤出成型可采用普通的挤出机。
挤出成型的产品有板材、管材、棒材、片材、薄膜等。
成型温度范围为150~200℃。
4. 聚苯乙烯的应用4.1应用广泛聚苯乙烯是通用塑料中最容易加工的品种之一,成型温度与分解温度相差大,可在很宽的温度范围内加工成型。
同时,它具有成本低、刚性大、透明度好、电性能不受频率的影响等特点,因此可广泛地应用在仪表外壳、汽车灯罩、照明制品、各种容器、高频电容器、高频绝缘用品、光导纤维,包装材料等。
可发性聚苯乙烯由于其质量轻、热导率低、吸水性小、抗冲击性好等优点,广泛地应用于建筑、运输、冷藏、化工设备的保温、绝热和减震材料等方面。
4.2发泡成型聚苯乙烯还可通过发泡成型来制备包装材料及绝热保温材料。
聚苯乙烯的泡沫制品也是其树脂的主要用途。
其发泡方法主要有两种。
第一种方法是首先把聚苯乙烯树脂制备成含有发泡剂的珠粒,称为可发性聚苯乙烯(EPS)。
这种产品主要为厚板、包装箱等。
第二种方法是直接将发泡剂(如偶氮化合物、碳酸铵等)及其他助剂与聚苯乙烯混合均匀,然后通过挤出发泡、冷却定型即可。
其主要产品为片材、仿木型材等。
5. 展望2005年,在我国宏观经济向好、国民经济快速发展、国内需求旺盛,特别是房地产和汽车行业的快速增长等因素的推动下,我国聚苯乙烯(PS)工业继续保持着快速增长的势头,改建、扩建、新建项目纷纷上马,国内PS生产装置能力不断扩大,装置规模日趋结构合理化,工艺技术水平不断提高,产品产量不断增加,行业整体实力进一步加强。
从长远来看,聚苯乙烯作为应用密集型的产业,能源及原材料价格、规划中新建和在建的项目、氯碱工业和石化工业结合发展力差,企业厂点多布局分散、环保安全压力、产品应用市场开发力度不够等诸多因素仍将是影响我国聚苯乙烯工业长期发展的关键因素。
产品能够目前来看我国聚苯乙烯工业已形成各方争夺市场的竞争局面,所以对于聚苯乙烯行业和企业而言,保持面对新的形式,清醒的头脑、采取有效的措施、积极的应对未来行业带来的挑战。
主要参考文献1. 张玮.一步法生产发泡聚苯乙烯。
现代塑料加工应用,2000,11(4):14-16.2. 潘祖仁,高分子化学.化学工业,2010,13. 王志英,悬浮共聚粒径大小及分布的研究.天津化工,2002,2:12.4. 部分内容摘自“百度文库”,作者不祥。