聚苯乙烯PS的介绍(Ⅲ)
五、聚苯乙烯的性能
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。由于苯环存在,PS具有较高的Tg(80~82℃),所以在室温下是透明而坚硬的,由于分子链的刚性,易引起应力开裂。
聚苯乙烯无色透明,能自由着色,相对密度也仅次于PP、PE,具有优异的电性能,特别是高频特性好,次于F-4、PPO。另外,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,所以易成型加工,特别是注射成型容易,适合大量生产。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,且保持这种状态在较宽的范围内,这就使其热成型提供方便。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:PS的分子量过高,加工困难,所以通常聚苯乙烯的分子量为5~20万。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。
PS的透明性好,透光率达88~92%,仅次于丙烯酸类聚合物,折射率为1.59~1.60。故可用作光学零件,但它受阳光作用后,易出现发黄和混浊。
PS有主要缺点是性脆和耐热性低,可以对PS进行改性,如橡胶改性的高抗冲PS(HIPS)、MMA-丁二烯-苯乙烯(MBS)、ABS等,在工业上应用最广泛的是ABS塑料。
1.GPPS特性
普通聚苯乙烯(GPPS)树脂为无色、无臭、无味而有光泽的、透明的颗粒,燃烧时发浓烟并带有松节油气味,吹熄可拉出长丝,制品质硬似玻璃状,落地或敲打会有金属般的响声(因此有人又把GPPS叫做响胶);能断不能弯,断口处呈蚌壳色的银光。聚苯乙烯的吸水率0.05%,稍大于聚乙烯,对制品强度、尺寸稳定性影响不大。GPPS质轻、价廉、吸水性低、着色性好、尺寸稳定性、电性能好、制品透明、加工容易。
GPPS可溶于芳香烃、氯代烃、脂肪族酮和酯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。电性能优异,体积电阻和表面电阻都很高,且不受温度、湿度变化的影响,也不受电晕放电的影响。耐辐射性能也很好。
GPPS主要缺点是质脆易裂、冲击强度低,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。耐日光性差,易燃。燃烧时发黑,且有特殊臭味。
2.HIPS特性
HIPS乳白色不透明珠粒,具有较高的冲击强度和韧性,可任意着色,成型加工性、抗化学腐蚀性、电性能也好,经橡胶改性了聚苯乙烯,虽然冲击强度和韧性有很大的提高,但拉伸强度、弯曲、硬度、耐光和热稳定性比均聚物有所下降。
抗冲击级聚苯乙烯由于含有橡胶成分,其冲击强度比GPPS高5~10倍,使聚苯乙烯的应用范围扩大了,目前已部分代替了价贵的ABS材料。
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