塑料聚苯乙烯第一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五三PS聚合方法工業(yè)生產(chǎn)中，主要采用自由基聚合反應(yīng)進行。聚合方法本體聚合——獲得的PS純凈度高，主要用來制造對電性能要求高的制品。懸浮聚合——獲得的PS分子量高分布窄但純度不如本體聚合PS，可用來制造一般日用和工業(yè)用品、和PS泡沫塑料。乳液聚合——主要用于涂料和PS泡沫塑料。溶液聚合——主要用于配制清漆。PS的主要生產(chǎn)方法熱引發(fā)引發(fā)劑引發(fā)第二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五1.單體：純度＞99.5%

2.引發(fā)劑：熱引發(fā)3.反應(yīng)器：塔式、釜式、槽式和管式等一般采用：兩個或更多反應(yīng)器串聯(lián)4.工藝：預聚→聚合→后處理先在預聚釜中使10%～50%的苯乙烯聚合，然后在后面的反應(yīng)器中使其他單體全部聚合。本體聚合四PS生產(chǎn)工藝

化學性質(zhì)非?；顫姡瑔误w在貯存、運輸過程中，需要加入少量的間苯二酚或叔丁基間苯二酚等阻聚劑以防止自聚.第三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五苯乙烯低溫懸浮聚合單體/水：1/1.4～1/1.6分散劑:磷酸三鈣引發(fā)劑：BPO（占總引發(fā)劑的90%～80%）和過氧化叔丁基苯甲酸酯（占總引發(fā)劑的10%～20%）復合型引發(fā)劑分散介質(zhì)：去離子水單體純度：＞99.5%聚合轉(zhuǎn)化率：90%左右產(chǎn)物：相對分子質(zhì)量可達20×104，宜作發(fā)泡材料。第四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五苯乙烯高溫懸浮聚合主分散劑：MgCO3（可在釜用Na2CO3與MgSO4

制備）助分散劑：苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物優(yōu)點1.可不用引發(fā)劑，反應(yīng)速度快，產(chǎn)品質(zhì)量高。2.用無機懸浮劑，聚合產(chǎn)品外表面無表面膜，易于洗滌、分離。3.配方來源豐富，成本低。4.粘附物少，使釜運轉(zhuǎn)周期加快。第五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五2.4.2聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)一

鏈結(jié)構(gòu)PS的側(cè)苯基在空間的排列為無規(guī)結(jié)構(gòu)，導致PS為無定型聚合物，具有很高的透明性。分子結(jié)構(gòu)不對稱，側(cè)苯基具有很大的空間位阻，造成分子鏈很僵硬，PS呈現(xiàn)剛性和脆性，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，Tg～100oC。主鏈上α氫原子活化，易于被空氣中的氧氧化，制品長期戶外使用變黃變脆。二

聚集態(tài)結(jié)構(gòu)無規(guī)PS乙烯是完全無定形的聚合物。第六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五2.4.3聚苯乙烯的性能一

基本特征PS為無色、無味的透明剛性固體、透光率高達88％～90％PS的制品質(zhì)硬似玻璃狀，落地時有金屬般的響聲；能斷不能彎，斷口處呈現(xiàn)蚌殼色銀光；PS的密度在1.04～1.07之間；PS的尺寸穩(wěn)定性好、收縮率低；PS易燃，燃燒時發(fā)濃煙并帶有松節(jié)油氣味，吹熄可拉長絲；PS的吸水率為0.05%，稍大于PE，但對制品的強度和尺寸穩(wěn)定性影響不大。第七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五二

力學性能軟質(zhì)PVC硬質(zhì)PVCPS

PS硬而脆、無延伸性、拉伸至屈服點附近即斷裂。PS的拉伸強度和彎曲在通用熱塑性塑料中最高，其拉伸強度可達60MPa；但沖擊強度很小，難以用做工程塑料。

PS的耐磨性差，耐蠕變性一般。

當溫度升高，拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度和沖擊強度均下降。

第八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五三光學性能

透明性好是PS最大的特點四

熱學性能PS耐熱性差，PS導熱率低，PS線膨脹系數(shù)大。PS的力學性能隨溫度提高顯著下降。五

電性能PS具有良好的電絕緣性。六

耐化學藥品性PS化學穩(wěn)定性較好；PS長期與烴類溶劑、高級脂肪酸接觸會溶脹。PS溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿等有機溶劑。由于苯基α氫較活潑，PS耐候性差。側(cè)苯基可以吸收能量，PS耐輻射性優(yōu)良。第九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五無定形聚合物，熔融溫度范圍寬，在約95℃時開始軟化，在120－180℃之間呈黏流態(tài)，300℃以上開始分解。成型溫度與分解溫度相差較大；屬非牛頓流體，粘度強烈地依賴剪切速率的變化，流動性好，易加工。PS吸水率低，在加工前一般不需干燥；如有特殊需要時(如要求透明性高)才干燥，溫度為70~80℃，時間1.5h。分子鏈呈剛性，在加工成型時易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導致制品出現(xiàn)裂紋和應(yīng)力開裂，加工中應(yīng)對制品進行熱處理。比熱容低，隨溫度的變化明顯，加熱和冷卻固化速度都很快，易于成型、模塑周期短。PS成型收縮率僅為0.4%~0.7%。<七>加工性能第十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五聚苯乙烯的主要成型方法為注射、擠出和發(fā)泡。

注射成型是聚苯乙烯最常用的成型方法。可采用螺桿式注射機及柱塞式注射機。

擠出成型可采用普通的擠出機。擠出成型的產(chǎn)品有板材、管材、棒材、片材、薄膜等。

發(fā)泡成型可制造各種形狀復雜的泡沫塑料制品；用途廣泛，如冷藏、建筑、精密儀器、電子等工業(yè)的絕熱、隔音、防震、防潮等包裝材料。

第十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五2.4.4PS的應(yīng)用儀表外殼汽車燈罩照明制品高頻電容器高頻絕緣光導纖維包裝材料PS成本低PS剛性大PS透明度高PS電性能好PS易成型通用PSPS泡沫質(zhì)輕低導熱抗沖擊吸水率低建筑、運輸、冷藏、化工設(shè)備的保溫、絕熱和減震材料第十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五2.4.5PS的改性PS的缺點:(1)PS的抗沖擊性差(2)PS的耐熱性不好，強度隨溫度提高大幅度降低<一>高抗沖PS（HIPS）1.制備HIPS的兩種方法：PS與順丁橡膠或丁苯橡膠（含量10~20%)直接共混——混合難于均勻，增韌效果不顯著。將順丁橡膠或丁苯橡膠（含量5~10%)溶于苯乙烯單體中共聚——橡膠相均勻分散，大幅度提高PS的抗沖擊性能，但使強度有所下降。電器零件設(shè)備罩殼儀表零件冰箱內(nèi)襯容器第十三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五

機械共混法

在混煉設(shè)備中，將PS與橡膠進行機械混合，制備聚合物共混物?；旌显O(shè)備有單雙螺桿擠出機、雙輥混煉機、密煉機等，常用的是雙輥混煉機。密煉機和雙螺桿擠出機混合效果好、效率高。隨著橡膠含量的增加，共混物的沖擊性能增加。但共混物的拉伸強度、彎曲強度、硬度等性能均下降，加工性能也變差。在熱力學上，PS與橡膠是不相容的。接枝聚合以橡膠為主鏈、聚苯乙烯為支鏈，通過自由基引發(fā)苯乙烯單體，在橡膠主鏈上發(fā)生接枝聚合反應(yīng)，得到高抗沖PS(HIPS)。生產(chǎn)工藝有本體法、本體—懸浮法和乳液法等。第十四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五二間規(guī)聚苯乙烯(sPS)

用茂金屬催化劑，在60℃合成高間規(guī)度（大于98％）、高結(jié)晶的sPS。熔點高達270℃，相當于無規(guī)PS的3倍，與尼龍66相近。生產(chǎn)工藝

連續(xù)流化床工藝、連續(xù)自潔凈反應(yīng)釜工藝和連續(xù)攪拌槽反應(yīng)釜工藝。除了催化劑為MAO金屬外，都加入了三異丁基鋁(TIBA)；在原料精制、催化劑制備和聚合工段都必須采用N2氣進行保護。

sPS的密度：1.01-1.44g／cm3,有較高的結(jié)晶度和較快的結(jié)晶速率,使之更高的耐熱性、耐化學性、尺寸穩(wěn)定性及優(yōu)良的電氣性能等特點.sPS的長期使用130℃，短期245-250℃，優(yōu)于PET、PBT、PA66.性能第十五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五三ABS樹脂

ABS樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。通用工程塑料丙烯腈——硬度、耐熱性、力學強度丁二烯——抗沖擊性苯乙烯——良好的熱塑性加工性目前的ABS：A：20～40％；B：10～30％；S：30～60％。最常見的比例是A:B:S=20:30:50，此時ABS樹脂熔點為175oC。

1.結(jié)構(gòu)第十六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五ABS是無定形高分子材料、外觀不透明、呈淺象牙色。易于與其它材料結(jié)合；易印刷、電鍍。ABS的阻燃性好于PS但仍屬易燃高分子。ABS具有高強、高韌的力學特點ABS的耐熱性（高于PS）及很好的耐寒性；ABS電性能優(yōu)良，與PS相近。ABS耐烴類油性提高；ABS耐候性較差。2.ABS的性能特點第十七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五（1）力學性能

ABS具有優(yōu)良的力學性能，其突出特點是抗沖擊強度高、可在極低的溫度下使用，這主要是由于ABS中橡膠組分對外界沖擊能的吸收和對銀紋發(fā)展的抑制。

（2）熱性能

最高連續(xù)使用溫度并不高（為60~80℃），有很好的耐寒性，在-40℃時仍能表現(xiàn)出一定的韌性。

（3）電性能

ABS樹脂具有良好的電絕緣性。

（4）耐化學藥品性

ABS樹脂具有較良好的耐化學試劑性，除了濃的氧化性酸之外，對各種酸、堿、鹽類都比較穩(wěn)定。

（5）環(huán)境性能

ABS樹脂分子鏈中的丁二烯部分含有雙鍵，使它的耐候性較差，在紫外線或熱的作用下易氧化降解。

解決辦法：加入酚類抗氧劑或炭黑可在一定程度上改善老化性能。第十八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五四

苯乙烯／丙烯腈共聚物(AS或SAN)苯乙烯系樹脂中重要品種，由苯乙烯／丙烯腈共聚制得。較高的剛性、硬度和尺寸穩(wěn)定性，特別是沖擊強度明顯提高高度的耐化學藥品穩(wěn)定性較高吸水性五

丙烯酸酯／丙烯腈／苯乙烯共聚物(AAS)以丙烯酸酯橡膠骨架，與丙烯腈－苯乙烯(AS)接枝共聚。AAS與ABS相比：由于消除了聚合物主鏈中易反應(yīng)的雙鍵，因此，AAS最大的特點是耐候性、紫外線和熱老化性能有了大幅度提高。使用溫度范圍也很寬較高的硬度和剛性，耐熱性能優(yōu)良，耐蠕變性能較好，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性優(yōu)良，介電性能優(yōu)良，良好的耐水性。第十九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五六

丙烯腈／氯化聚乙烯／苯乙烯共聚物(ACS)由苯乙烯、氯化聚乙烯和丙烯腈接枝共聚。耐候性顯著提高，大大優(yōu)于ABS，也優(yōu)于AAS，暴露半年以上才老化。ABS一個月就老化。ACS是無定形聚合物，成型收縮率較小，尺寸穩(wěn)定性好。ACS溶于甲苯、二氯乙烯、乙酸乙酯、丁酮。ACS有抗靜電能力。不足：ACS加工性能不佳。熱穩(wěn)定性較差，加工溫度范圍較窄，限制在170-220℃之間，加工成型溫度低，極易分解，不能在加工設(shè)備中停留過長時間。為避免產(chǎn)生降解，應(yīng)加入熱穩(wěn)定劑。制品表面光滑和光澤較差，外觀較粗糙。ACS主要采用擠出和注塑方法加工。

CPE含有氯元素，因而又賦予了ACS優(yōu)良的阻燃性。

隨CPE含量的增加，ACS沖擊強度增加，拉伸強度下降。第二十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五七甲基丙烯酸甲酯／苯乙烯共聚物(MS)

由甲基丙烯酸甲酯(MMA)與苯乙烯共聚物。

MMA的引入，使得MA兼有PS的良好加工性、低吸濕性和PMMA的耐候性和優(yōu)良的光學性能，具有與PMMA相似的透明性。增加了PS的韌性，力學性能優(yōu)于GPPS。八

甲基丙烯酸甲酯／丁二烯／苯乙烯共聚物(MBS)

由甲基丙烯酸甲酯，丁二烯與苯乙烯三元共聚。引入MMA使樹脂的折射率下降，與橡膠相的折射率相近，提高了樹脂的透明度，MBS也稱為透明ABS。

MBS力學性能優(yōu)良，是一種韌性良好的塑料。第二十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五九K樹脂

丁二烯-苯乙烯星形嵌段透明樹脂。

K樹脂中，苯乙烯與丁二烯通過化學鍵相連，兩相界面具有很高的結(jié)合力。具有良好的力學強度、透明性，易加工。其性能與GPPS相近，但沖擊性能高于GPPS。K樹脂與GPPS有良好的相容性。

K