1、可發(fā)性聚苯乙烯EPS知識(shí)介紹發(fā)布日期:2005-5-9瀏覽人數(shù)：127可發(fā)性聚苯乙烯可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)通稱聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一種樹(shù)脂與物理性 發(fā)泡劑和其它添加劑的混合物?？砂l(fā)性PS可被加工成低密度(0(710(0ib,ft3)的 泡沫塑料劑品。最常見(jiàn)的可發(fā)性聚苯乙烯是含有作為發(fā)泡劑的戊烷的透明PS粒 料。由可發(fā)性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品有幾個(gè)專門步驟，這也是許多塑料樹(shù)脂 (包括可成型泡沫的聚烯烴及其共聚物)的一種特性?？砂l(fā)性PS可用來(lái)制造各種制 品如咖啡杯、吸收能量的汽車用減震器或300 ft3大的泡沫塑料塊。EPS的主要用 途是一次性飲料杯、抗震包裝以及隔熱材料。化學(xué)與性能可

2、發(fā)性聚苯乙烯是小顆粒狀樹(shù)脂，直徑一般為0(01,0(1in。大多數(shù)這種顆粒是 懸浮聚合生成的珠粒，而較大直徑的顆粒也可通過(guò)切粒得到。采用的珠粒大小決定 于最終泡沫制品的最小壁厚。較大的粒子膨脹制成低密度泡沫制品比較容易，較小 的粒子則較易制成填充均勻的部件。泡沫塑料產(chǎn)品的性能取決于原料聚合物，但 受泡沫的密度影響很大。一個(gè)密度為11b,ft3的PS泡沫產(chǎn)品其中97,的體積是空 氣，這種產(chǎn)品的機(jī)械性能較差。泡沫體中所含的空氣分隔成數(shù)百萬(wàn)個(gè)泡孔，正是它 們的存在使聚合物泡沫材料具有許多有價(jià)值的特性。這些特性包括絕熱性、吸收能 量、漂浮性、高的剛度，重量比以及單位體積成本低等等。如表回所示，泡沫PS

3、的 大多數(shù)性能都與其密度有很明顯的函數(shù)關(guān)系，因此生產(chǎn)者可不需重新設(shè)計(jì)模具，只 根據(jù)加工工藝簡(jiǎn)單變化的需要對(duì)實(shí)際操作做些微小調(diào)整。PS泡沫的其它性能同樣 取決于聚合物的類型和發(fā)泡時(shí)用的數(shù)量。由于發(fā)泡PS產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度可由發(fā)泡密 度來(lái)調(diào)節(jié)，因此有時(shí)通過(guò)選用另外一種泡沫聚合物來(lái)獲得需要的強(qiáng)度。一個(gè)例子是 獲得不是屬于強(qiáng)度方面的性能，如使PS提高其本身不具備的耐高溫性和耐溶劑性; 另一個(gè)例子是采用聚烯烴或烯烴,苯乙烯共聚體，可提高柔軟性或伸長(zhǎng)率，但強(qiáng)度 提高不多。表1聚苯乙烯泡沫塑料的代表性能性能數(shù)值密度，lb,ft3 1（0 2（0 3（0壓縮強(qiáng)度，kPa 83117 214255 358,386拉

4、伸強(qiáng)度，kPa 14186 400420 634655耐熱性，R,in 3（8 4（2 4（3加工可發(fā)性PS的加工分二步。第一步為預(yù)發(fā)泡或簡(jiǎn)單發(fā)泡，設(shè)定最終產(chǎn)品的密度。在此過(guò)程中含有發(fā)泡劑的聚合物顆粒在加熱條件下軟化，發(fā)泡劑揮發(fā)。其結(jié)果 是每個(gè)珠粒內(nèi)產(chǎn)生膨脹，形成許多泡孔。泡孔的數(shù)量（最終密度）由加熱溫度和受熱 時(shí)間來(lái)控制。這個(gè)過(guò)程中，珠粒必須保持分散和自由流動(dòng)狀態(tài)。工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，發(fā) 泡過(guò)程是將可發(fā)性PS直接置于蒸汽中進(jìn)行的，一般通過(guò)珠粒和蒸汽在攪拌釜中的 連續(xù)混合完成反應(yīng)，反應(yīng)設(shè)備（象Rodman預(yù)發(fā)泡機(jī)）是以保持外界壓力常壓敞口 的，并使已發(fā)泡的珠粒從頂端溢出。有的生產(chǎn)廠為了保證停留時(shí)間更

5、均衡或是當(dāng)某 些可發(fā)性DPS需要比較高的溫度時(shí)采用間歇釜。發(fā)泡以后珠粒要經(jīng)熟化處理，使空 氣逐步摻入到泡孔中。熱成型是EPS發(fā)泡的第二步。首先（將熟化的預(yù)發(fā)泡珠粒放入具有特定型腔的 模具中。對(duì)于小型的和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，成型時(shí)要采用文氏管作用設(shè)備（如灌料 槍）（借助空氣流將珠粒吹至模腔中。大型的產(chǎn)品可依自身重力充滿模腔。將充滿粒 料的模腔密閉并加熱，珠粒受熱軟化，使泡孔膨脹。珠粒發(fā)泡膨脹至填滿相互間的 空隙，并粘結(jié)成均勻的泡沫體。此時(shí)這個(gè)泡沫體仍然是柔軟的并承受泡孔內(nèi)熱氣體 的壓力。從模具中取出制品之前，須使氣體滲出泡孔和降低溫度使制品形狀穩(wěn)定， 這一般是采用向模具內(nèi)壁噴水的方法。由于成型模具是雙層壁的，因此發(fā)泡PS的成型被稱為“蒸氣室成型”。模具 內(nèi)壁尺寸即為實(shí)際制品的尺寸，模具內(nèi)壁上有氣孔（以使蒸汽透過(guò)泡沫體并使熱氣 擴(kuò)散出去。雙層壁之間的空間形成蒸汽室，其中通入用于加熱珠粒的蒸汽。對(duì)于多 數(shù)制品，發(fā)泡PS的成型壓力低于276kPa。模具為鋁制并按制品要求鑄成一定形 狀。發(fā)泡PS的成型由于成型壓力低、成型設(shè)備成本低，因此是一種經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方 法。應(yīng)用發(fā)泡PS的主要用途是建筑工業(yè)用絕熱材料，一次性用具（主要為咖啡杯）和抗 震保護(hù)性包裝材料。隔熱制品采用EPS是因其具有恒定的低熱導(dǎo)率、低密度和低 加工成本。EPS茶杯是由于EPS易發(fā)泡成薄形制品和具保溫性