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通用級聚苯乙烯是一種熱塑性樹脂,為有光澤的、透明的珠狀或粒狀的固體。密度1.04~1.09,透明度88%~92%,折射率1.59~1.60。在應(yīng)力作用下,產(chǎn)生雙折射,即所謂應(yīng)力-光學(xué)效應(yīng)。產(chǎn)品的熔融溫度150~180℃,熱分解溫度300℃,熱變形溫度70~100℃,長期使用溫度為60~80℃。在較熱變形溫度低5~6℃下,經(jīng)退火處理后,可消除應(yīng)力,使熱變形溫度有所提高。若在生產(chǎn)過程中加入少許α-甲基苯乙烯,可提高通用聚苯乙烯的耐熱等級。

它可溶于芳香烴、氯代烴、脂肪族酮和酯等,但在丙酮中只能溶脹。可耐某些礦物油、有機(jī)酸、堿、鹽、低級醇及其水溶液的作用。吸水率低,在潮濕環(huán)境中仍能保持其力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性。光學(xué)性能僅次于丙烯酸類樹脂。電性能優(yōu)異,體積電阻率和表面電阻率都很高,且不受溫度、濕度變化的影響,也不受電暈放電的影響。耐輻照性能也很好。其主要缺點(diǎn)是質(zhì)脆易裂、沖擊強(qiáng)度較低,耐熱性較差,不能耐沸水,只能在較低溫度和較低負(fù)荷下使用。耐日光性較差,易燃。燃燒時發(fā)黑煙,且有特殊臭味。

制法

通用級聚苯乙烯,是以苯乙烯為單體經(jīng)過自由基聚合或離子型聚合制得的。生產(chǎn)方法有本體聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法和乳液聚合法等。當(dāng)今工業(yè)化生產(chǎn)所采用的主要是懸浮聚合法和本體聚合法。

1.本體聚合法 將苯乙烯單體送入預(yù)聚釜中,再加入少量添加劑和引發(fā)劑,于95~115℃下加熱攪拌進(jìn)行預(yù)聚合,待轉(zhuǎn)化率達(dá)到20%~35%之后,再送入帶有攪拌器的塔式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行連續(xù)聚合反應(yīng)。聚合溫度逐段提高到170℃左右,以達(dá)到完全轉(zhuǎn)化。少量未反應(yīng)的苯乙烯從塔頂放出,并可回收再用。聚合物連續(xù)從塔底出料,經(jīng)擠出造粒即得成品,包裝后出廠。其流程如下。

2.懸浮聚合法 以苯乙烯為單體,水為介質(zhì),以明膠或淀粉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素等保護(hù)膠或碳酸鎂、硅酸鎂、磷酸鈣等不溶性無機(jī)鹽等為分散劑,順丁烯二酸酐-苯乙烯共聚物鈉鹽為助分散劑,以過氧化苯甲酰為引發(fā)劑,在85℃左右進(jìn)行引發(fā)聚合。也可不用引發(fā)劑,在高壓聚合釜中于100℃以上的高溫下進(jìn)行高溫聚合。聚合物經(jīng)洗滌、分離、干燥即得無色透明的細(xì)珠狀樹脂。

成型加工

聚苯乙烯流動性好,加工性能好,易著色,尺寸穩(wěn)定性好。可用注塑、擠塑、吹塑、發(fā)泡、熱成型、粘接、涂覆、焊接、機(jī)加工、印刷等方法加工成各種制件,特別適用于注射成型。

注射成型時物料一般可不經(jīng)干燥而直接使用。但為了提高制品質(zhì)量,可以55~70℃鼓風(fēng)烘箱內(nèi)預(yù)干燥1~2h。具體加工條件大致為:料筒溫度200℃左右,模具溫度60~80℃,注塑溫度170~220℃,60~150MPa,壓縮比為1.6~4.0。成型后的制品為了消除內(nèi)應(yīng)力,可在紅外線燈或鼓風(fēng)烘箱內(nèi)于70℃恒溫處理2~4h。

擠塑成型時,一般采用的螺桿長徑比L/D為17~24,以空氣冷卻,擠塑溫度150~200℃。

吹塑成型時,可采用注塑和擠塑制得的型坯進(jìn)行吹塑制得所需制品。吹塑壓力一般為0.1~0.3MPa。

英文名稱:Polystyrene

比重:1.05克/立方厘米

成型收縮率:0.6-0.8%

成型溫度:170-250℃

干燥條件:

a、機(jī)械性能:強(qiáng)度高、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定、蠕變也小(高溫條件下也極少有變化);

b、耐熱老化性:增強(qiáng)后的UL溫度指數(shù)達(dá)120~140℃(戶外長期老化性也很好);

c、耐溶劑性:無應(yīng)力開裂;

d、對水穩(wěn)定性:遇水易分解(高溫、高濕環(huán)境下使用需謹(jǐn)慎);

e、電氣性能:

1、絕緣性能:優(yōu)良(潮濕、高溫也能保持電性能穩(wěn)定,是制造電子、電氣零件的理想材料);

2、介電系數(shù):3.0-3.2;

3、耐電弧性:120s

f、成型加工性:普通設(shè)備注塑或擠塑。由于結(jié)晶速度快,流動性好,模具溫度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件時,僅需幾秒鐘,對大部件也只要40-60s即可。

應(yīng)用

a、電子電器:連接器、開關(guān)零件、家用電器、配件零件、小型電動罩蓋或(耐熱性、阻燃性、電氣絕緣性、成型加工性);

b、汽車:

1、外裝零件:主要有轉(zhuǎn)角格珊、發(fā)動機(jī)放熱孔罩等;

2、內(nèi)部零部件:主要有內(nèi)鏡撐條、刮水器支架和控制系統(tǒng)閥;

3、汽車電器零件:汽車點(diǎn)火線圈絞管和各種電器連接器等。

c、機(jī)械設(shè)備:視頻磁帶錄音機(jī)的帶式傳動軸、電子計算機(jī)罩、水銀燈罩、電熨斗罩、烘烤機(jī)零件以及大量的齒輪、凸輪、按鈕、電子表外殼、照相機(jī)的零件(有耐熱、阻燃要求)

粘接

根據(jù)不同需要,可以選擇以下粘合劑:

1.G-955:單組分常溫固化軟彈性防震粘合劑,耐高低溫,但粘接速度慢,膠水通常要1天或幾天時間才能固化完畢。

2. KD-833瞬間粘接劑,可以數(shù)秒鐘或數(shù)十秒鐘快速粘合PS塑料,但膠層硬脆,不耐60度以上熱水浸泡。

3. QN-505,雙組分膠,膠層柔軟,適合PS大面積粘接或復(fù)合。但耐高溫性能較差。

4.QN-906:雙組分膠,耐高溫。

5.G-988:單組份室溫硫化膠,固化后是彈性體具有優(yōu)秀的防水,防震粘合劑,耐高低溫, 1-2mm厚度的話,5-6小時基本固化,有一定的強(qiáng)度。完全固化的話需要至少24小時。單組份,不需要混合,擠出后涂抹靜置即可,無需加溫。

6.KD-5600:UV紫外線固化膠,粘合透明PS片材及板材,可達(dá)無痕跡效果,需要用紫外線燈照射固化。粘后效果美觀。但耐高溫性能較差。

成型性能

1、無定形料,吸濕小,不須充分干燥,不易分解,但熱膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力.流動性較好,可用螺桿或柱塞式注射機(jī)成型.

2、宜用高料溫,高模溫,低注射壓力,延長注射時間有利于降低內(nèi)應(yīng)力,防止縮孔.變形.

3、可用各種形式澆口,澆口與塑件圓弧連接,以免去處澆口時損壞塑件.脫模斜度大,頂出均勻.塑件壁厚均勻,最好不帶鑲件,如有鑲件應(yīng)預(yù)熱.

單獨(dú)使用PS作制品,脆性大,而在PS中加入少量其他物質(zhì),如丁二烯即可明顯降低脆性,提高沖擊韌性,這種塑料叫抗沖擊PS,它的力學(xué)性能大為提高,可用此塑料制作出許多性能優(yōu)良的機(jī)械零件和構(gòu)件來。