聚苯乙烯塑膠

聚苯乙烯（英語：Polystyrene，簡稱PS）是無色透明的熱塑性塑膠，其中發泡聚苯乙烯俗稱保麗龍（亦稱保利綸，香港俗稱發泡膠）。具有高於攝氏100度的玻璃轉化溫度，因此經常用來製作各種需要承受開水的溫度的一次性容器，以及一次性泡沫飯盒等。

基本介紹

• 中文名：聚苯乙烯塑膠
• 外文名：Polystyrene
• 類別：塑膠
• 簡稱：苯塑

製作方法

塊狀聚合法

將苯乙烯在惰性氣體中，溫度控制在60—90℃範圍內，用過氧化二苯甲醯為催化劑進行聚合，可得到透明塊狀樹脂。該種樹脂純度較高，透明度與光澤較好。

乳液法

在催化劑作用下，將苯乙烯單體的水乳液溫度控制在80—95℃條件進行聚合，然後將聚合物從母液中分出，經處理後獲粉狀樹脂。成品耐熱性略高於塊狀聚合樹脂，但電絕緣性及透明度略差。

燃燒現象

燃燒性能好，易燃，離火後繼續燃燒，並有苯乙烯臭味放出。火焰呈黃色、冒黑煙；燃燒時軟化、起泡。

性能

聚苯乙烯的結構式屬線型結構， 但分子鏈碳原子上有連續間隔的龐大苯基基團，這種結構決定了聚苯乙烯的特殊性能。

1．質地剛硬，抗衝擊強度較低；無規構型的聚苯乙烯光澤好、透光率大、著色性好。

2．軟化溫度為80℃，在80℃以下它是硬如玻璃的固體，在80℃以上則變成較軟的物體，有類似橡膠的性質，應避免高溫下使用。

3．成型性能好，在使用溫度範圍內，成品收縮變形性小，尺寸穩定；耐水性好，化學穩定性隨溫度的升高而降低；對一定濃度的無機酸、有機酸、鹽類溶液及鹼類、醇類、植物油類等都有較好的抵抗性，在日光下長期放置會逐漸變黃，失透並發生裂紋現象。

4．接觸油類、防蟲藥劑常出現開裂、變色和發粘溶化現象，在光、氧、熱的作用下易老化、發黃。

5．易溶於氯仿、二氯甲烷、甲苯、醋丁酯等有機溶劑中，保管中切忌與上述溶劑接觸。

改性

聚苯乙烯因有脆性大、軟化溫度低、易產生龜裂等缺點，嚴重影響了它的使用。為消除它的缺點，出現了改性聚苯乙烯；途徑是將苯乙烯單體與其它單位進行共聚合，或將聚苯乙烯與其它聚合體、共聚體混溶。其改性品種主要有以下幾種：

1．韌性聚苯乙烯

為了改進聚苯乙烯質脆易碎的缺點，採取與橡膠(丁苯或丁腈)等彈性體共混的辦法，製成韌質改性聚苯乙烯，提高了聚苯乙烯的抗衝擊強度，但降低了產品的透明度和電性能。

2．氯化苯乙烯

在苯乙烯結構上引入兩個氯原子，製成二氯苯乙烯單體，然後聚合成二氯苯乙烯合成樹脂。這種改性的聚苯乙烯仍是透明物體，耐熱性能提高很大，抗衝擊強度也有所提高。

3．苯乙烯與丙烯猜共聚物(AS)

由於丙烯腈單體的引入，可提高材料的化學抗蝕性、耐熱性、機械強度，並不產生裂紋，是一種較理想的材料。

4．苯乙烯與丁二烯、丙烯腈共聚物(ABS)

丁二烯是良好的彈性體，各種單體在共聚物中發揮了各自優良性能。所以，ABS塑膠的綜合性能好，是一種理想的工程塑膠。

用途

聚苯乙烯塑膠廣泛套用於光學儀器、化工部門及日用品方面，用來製作茶盤、糖缸、皂盒、煙盒、學生尺、梳子等。由於具有一定的透氣性，當製成薄膜製品時，又可做良好的食品包裝材料。

性質

易被強酸強鹼腐蝕，可以被多種有機溶劑溶解，如丙酮、乙酸乙酯。不抗油脂，受到紫外光照射後易變色。

聚苯乙烯質地硬而脆，無色透明，可以和多種染料混合產生不同的顏色。發泡聚苯乙烯（俗稱保麗龍，泡沫塑膠）也被用於建築材料，具吸音、隔音、隔熱等效果，近來被大舉使用於中空樓板（新工法）。

歷史

• 1839年，德國人Eduard Simon第一次從天然樹脂中提取出聚苯乙烯。
  
• 1930年，BASF開始在德國商業化生產聚苯乙烯。
  
• 1934年，Dow開始在美國生產聚苯乙烯。
  
• 1954年，Dow開始生產聚苯乙烯泡沫塑膠。
  

生產與套用

聚苯乙烯常被用來製作泡沫塑膠製品，並可以和其他橡膠類型高分子材料共聚生成各種不同力學性能的產品。日常生活中常見的套用包括一次性塑膠餐具，泡麵、全家桶這些食品外包裝，透明CD盒等。在建築材料領域，發泡聚苯乙烯（保麗龍）被廣泛地套用，作為中空樓板隔音、隔熱材。一次性飲料杯大都採用此塑膠，但如果是咖啡或者茶這些熱飲就會用紙杯或聚丙烯塑膠等耐熱品種。

耐衝擊性聚苯乙烯（HIPS）

耐衝擊性聚苯乙烯（高抗衝擊聚苯乙烯）是通過在聚苯乙烯中添加聚丁基橡膠顆粒的辦法生產的一種抗衝擊的聚苯乙烯產品。這種聚苯乙烯產品會添加微米級橡膠顆粒並通過枝接的辦法把聚苯乙烯和橡膠顆粒連線在一起。當受到衝擊時，裂紋擴展的尖端應力會被相對柔軟的橡膠顆粒釋放掉。因此裂紋的擴展受到阻礙，抗衝擊性得到了提高。

苯乙烯丙烯腈（SAN）

SAN是苯乙烯 - 丙烯腈樹脂的縮寫。苯乙烯丙烯腈是苯乙烯丙烯腈的共聚物，是一種無色透明，具有較高的機械強度的聚丙烯基工程塑膠。SAN的化學穩定性要比聚苯乙烯好。SAN類產品的透明度和抗紫外性能不如聚甲基丙烯酸甲酯類產品但是價格相對便宜。

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）

ABS是Acrylonitrile butadiene styrene的縮寫。這種塑膠是丙烯腈，丁二烯和苯乙烯的共聚物。具有高強度，低重量的特點。是常用的一種工程塑膠之一。

SBS橡膠

SBS橡膠是一種聚（苯乙烯－丁二烯－苯乙烯）結構的三段嵌段共聚物。這種材料同時具有聚苯乙烯和聚丁二烯的特點，是一種耐用的熱塑性橡膠。SBS橡膠經常被用來製造輪胎。（相關：丁苯橡膠(SBR)）

廢棄與環境問題

由於其質量小（特別是發泡型）、殘餘價值低，聚苯乙烯不容易循環再生。通常聚苯乙烯不能以街邊收集法進行回收。但是，工業上也對發泡聚苯乙烯的再利用進行了很大的改進，出現了很多使其密化的新方法。這種能夠增加其密度的方法，通常使得密度增加15slugs/ft3（29.1克/立方厘米）並在乾淨的聚苯乙烯上形成了合適再生操作的中心。一些製造聚苯乙烯的工廠能夠對使用後的廢品發泡聚苯乙烯進行回收。比如在美國密西根州，梅森的Dart Container工廠中就在進行對使用後聚苯乙烯以及工業聚苯乙烯的回收。

被丟棄的聚苯乙烯無法經由生物降解及光分解進入生物地質化學循環。由於發泡聚苯乙烯（保麗龍）其低比重以致於漂浮於水面或隨風飄移，造成主觀的景觀破壞。根據加州海岸委員會（California Coastal Commission）的調查，聚苯乙烯已是主要的海洋漂流物。而對誤食這類塑膠海洋生物而言，會對其消化系統造成傷害。

苯乙烯單體不易溶於水，在土壤中16周就會被分解掉九成。

麵包蟲（黃粉蟲幼蟲）消化道內發現的某一種細菌，可達到自然分解該材料的方式。

回收及循環再用

資源回收再利用：塑膠分類標誌中，PS代碼是6（以順時針方向循環箭頭構成三角形號碼標誌）塑膠本體底部或包裝上須列明，以便消費者及回收商能分類妥當。