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聚氯乙烯的特点有哪些?
2019-04-08 16:21:16
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聚氯乙烯的特点有哪些?

聚苯乙烯(Polystyrene,缩写PS)是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。它是一种无色透明的热塑性塑料,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。


聚苯乙烯玻璃化温度80~105℃,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·厘米。导热系数30℃时0.116瓦/(米·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以及无规立构聚苯乙烯。全同聚合物有高度结晶性,间同聚合物有部分结晶性。


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。


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(80~105℃),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。


力学性能:聚苯乙烯分子及其聚集态结构决定其为刚硬的脆性材料,在应力作用下表现为脆性断裂。热性能:聚苯乙烯的特性温度为:脆化温度-30℃左右、玻璃化温度80~105℃、熔融温度为140~180℃、分解温度300℃以上。由于聚苯乙烯的力学性能随温度的升高明显下降、耐热性较差,因而连续使用温度为60℃左右,最高不宜超过80℃。导热率低,为0.04~0.15W/(m·K),几乎不受温度而变化,因而具有良好的隔热性。


电性能:聚苯乙烯具有良好的电性能,体积电阻率和表面电阻率分别高达10^16~10^18Ω·cm和10^15~10^18Ω。介电损耗角正切值极低,并且不受频率和环境温度、湿度变化的影响,是优异电绝缘材料。


光学性能:聚苯乙烯具有优良的光学性能,透光率达88%~92%、折射率为1.59~1.60,可以透过所有波长的可见光,透明性材料在塑料中仅次于有机玻璃等丙烯酸类聚合物。但因聚苯乙稀耐候性较差,长期使用或存放时受阳光、灰尘作用,会出现浑浊、发黄等现象,因而用聚苯乙烯制作光学部件等高透明制品时需考虑加入适当品种和用量的防老剂。


化学性能:耐腐蚀较好,耐溶剂性、耐氧化较差。聚苯乙烯耐各种碱、盐及水溶液,对低级醇类和某些酸类(如硫酸、磷酸、硼酸、质量分数为10%~30%的盐酸、质量分数为1%~25%的醋酸、质量分数为1%~90%的甲酸)也是稳定的,但是浓硝酸和其他氧化剂能使之破坏。


聚苯乙烯能溶于许多与其溶度参数相近的溶剂中,如四氯乙烷、苯乙烯、异丙烷、苯、氯仿、二甲苯、甲苯、四氯化碳、甲乙酮、酯类等,不溶于矿物油、脂芳烃、乙醚、丙酮、苯酚等,但能被它们溶胀。许多非溶剂物质,如高级醇类和油类,可使聚苯乙烯产生应力开裂或溶胀。


聚苯乙烯在热、氧及大气条件下易发生老化现象,造成大分子链的断裂和显色,当体系中含有微量单体、硫化物等杂质时更易老化,因此,聚苯乙烯制品在长期使用中会变黄发脆。szylzszyhs.com 


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