通用级聚苯乙烯是一种热塑性树脂,为有光泽的、透明的珠状或粒状的固体。密度1.04~1.09,透明度88%~92%,折射率1.59~1.60。在应力作用下,产生双折射,即所谓应力-光学效应。产品的熔融温度150~180℃,热分解温度300℃,热变形温度70~100℃,长期使用温度为60~80℃。在较热变形温度低5~6℃下,经退火处理后,可消除应力,使热变形温度有所提高。若在生产过程中加入少许α-甲基苯乙烯,可提高通用聚苯乙烯的耐热等级。

它可溶于芳香烃、氯代烃、脂肪族酮和酯等,但在丙酮中只能溶胀。可耐某些矿物油、有机酸、碱、盐、低级醇及其水溶液的作用。吸水率低,在潮湿环境中仍能保持其力学性能和尺寸稳定性。光学性能仅次于丙烯酸类树脂。电性能优异,体积电阻率和表面电阻率都很高,且不受温度、湿度变化的影响,也不受电晕放电的影响。耐辐照性能也很好。其主要缺点是质脆易裂、冲击强度较低,耐热性较差,不能耐沸水,只能在较低温度和较低负荷下使用。耐日光性较差,易燃。燃烧时发黑烟,且有特殊臭味。

制法

通用级聚苯乙烯,是以苯乙烯为单体经过自由基聚合或离子型聚合制得的。生产方法有本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法和乳液聚合法等。当今工业化生产所采用的主要是悬浮聚合法和本体聚合法。

1.本体聚合法 将苯乙烯单体送入预聚釜中,再加入少量添加剂和引发剂,于95~115℃下加热搅拌进行预聚合,待转化率达到20%~35%之后,再送入带有搅拌器的塔式反应器内进行连续聚合反应。聚合温度逐段提高到170℃左右,以达到完全转化。少量未反应的苯乙烯从塔顶放出,并可回收再用。聚合物连续从塔底出料,经挤出造粒即得成品,包装后出厂。其流程如下。

2.悬浮聚合法 以苯乙烯为单体,水为介质,以明胶或淀粉、聚乙烯醇、羟乙基纤维素等保护胶或碳酸镁、硅酸镁、磷酸钙等不溶性无机盐等为分散剂,顺丁烯二酸酐-苯乙烯共聚物钠盐为助分散剂,以过氧化苯甲酰为引发剂,在85℃左右进行引发聚合。也可不用引发剂,在高压聚合釜中于100℃以上的高温下进行高温聚合。聚合物经洗涤、分离、干燥即得无色透明的细珠状树脂。

成型加工

聚苯乙烯流动性好,加工性能好,易着色,尺寸稳定性好。可用注塑、挤塑、吹塑、发泡、热成型、粘接、涂覆、焊接、机加工、印刷等方法加工成各种制件,特别适用于注射成型。

注射成型时物料一般可不经干燥而直接使用。但为了提高制品质量,可以55~70℃鼓风烘箱内预干燥1~2h。具体加工条件大致为:料筒温度200℃左右,模具温度60~80℃,注塑温度170~220℃,60~150MPa,压缩比为1.6~4.0。成型后的制品为了消除内应力,可在红外线灯或鼓风烘箱内于70℃恒温处理2~4h。

挤塑成型时,一般采用的螺杆长径比L/D为17~24,以空气冷却,挤塑温度150~200℃。

吹塑成型时,可采用注塑和挤塑制得的型坯进行吹塑制得所需制品。吹塑压力一般为0.1~0.3MPa。

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℃

干燥条件:

a、机械性能:强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小(高温条件下也极少有变化);

b、耐热老化性:增强后的UL温度指数达120~140℃(户外长期老化性也很好);

c、耐溶剂性:无应力开裂;

d、对水稳定性:遇水易分解(高温、高湿环境下使用需谨慎);

e、电气性能:

1、绝缘性能:优良(潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料);

2、介电系数:3.0-3.2;

3、耐电弧性:120s

f、成型加工性:普通设备注塑或挤塑。由于结晶速度快,流动性好,模具温度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件时,仅需几秒钟,对大部件也只要40-60s即可。

应用

a、电子电器:连接器、开关零件、家用电器、配件零件、小型电动罩盖或(耐热性、阻燃性、电气绝缘性、成型加工性);

b、汽车:

1、外装零件:主要有转角格珊、发动机放热孔罩等;

2、内部零部件:主要有内镜撑条、刮水器支架和控制系统阀;

3、汽车电器零件:汽车点火线圈绞管和各种电器连接器等。

c、机械设备:视频磁带录音机的带式传动轴、电子计算机罩、水银灯罩、电熨斗罩、烘烤机零件以及大量的齿轮、凸轮、按钮、电子表外壳、照相机的零件(有耐热、阻燃要求)

粘接

根据不同需要,可以选择以下粘合剂:

1.G-955:单组分常温固化软弹性防震粘合剂,耐高低温,但粘接速度慢,胶水通常要1天或几天时间才能固化完毕。

2. KD-833瞬间粘接剂,可以数秒钟或数十秒钟快速粘合PS塑料,但胶层硬脆,不耐60度以上热水浸泡。

3. QN-505,双组分胶,胶层柔软,适合PS大面积粘接或复合。但耐高温性能较差。

4.QN-906:双组分胶,耐高温。

5.G-988:单组份室温硫化胶,固化后是弹性体具有优秀的防水,防震粘合剂,耐高低温, 1-2mm厚度的话,5-6小时基本固化,有一定的强度。完全固化的话需要至少24小时。单组份,不需要混合,挤出后涂抹静置即可,无需加温。

6.KD-5600:UV紫外线固化胶,粘合透明PS片材及板材,可达无痕迹效果,需要用紫外线灯照射固化。粘后效果美观。但耐高温性能较差。

成型性能

1、无定形料,吸湿小,不须充分干燥,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力.流动性较好,可用螺杆或柱塞式注射机成型.

2、宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔.变形.

3、可用各种形式浇口,浇口与塑件圆弧连接,以免去处浇口时损坏塑件.脱模斜度大,顶出均匀.塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热.

单独使用PS作制品,脆性大,而在PS中加入少量其他物质,如丁二烯即可明显降低脆性,提高冲击韧性,这种塑料叫抗冲击PS,它的力学性能大为提高,可用此塑料制作出许多性能优良的机械零件和构件来。