基本介紹
- 中文名：PS塑膠
- 外文名：general purpose polystyrene；GPPS
- 別名：聚苯乙烯；透苯
- 特點：無色、無臭、無味
簡介,性質,製法,成型加工,參數,特性,主要性能,套用,粘接,物料性能,用途,
簡介
性質
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。在應力作用下,產生雙折射,即所謂應力-光學效應。產品的熔融溫度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,經退火處理後,可消除應力,使熱變形溫度有所提高。若在生產過程中加入少許α-甲基苯乙烯,可提高通用聚苯乙烯的耐熱等級。
它可溶於芳香烴、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、有機酸、鹼、鹽、低級醇及其水溶液的作用。吸水率低,在潮濕環境中仍能保持其力學性能和尺寸穩定性。光學性能僅次於丙烯酸類樹脂。電性能優異,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。其主要缺點是質脆易裂、衝擊強度較低,耐熱性較差,不能耐沸水,只能在較低溫度和較低負荷下使用。耐日光性較差,易燃。燃燒時發黑煙,且有特殊臭味。
製法
通用級聚苯乙烯,是以苯乙烯為單體經過自由基聚合或離子型聚合製得的。生產方法有本體聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法和乳液聚合法等。當今工業化生產所採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聚釜中,再加入少量添加劑和引發劑,於95～115℃下加熱攪拌進行預聚合,待轉化率達到20%～35%之後,再送入帶有攪拌器的塔式反應器內進行連續聚合反應。聚合溫度逐段提高到170℃左右,以達到完全轉化。少量未反應的苯乙烯從塔頂放出,並可回收再用。聚合物連續從塔底出料,經擠出造粒即得成品,包裝後出廠。其流程如下。
2.懸浮聚合法 以苯乙烯為單體,水為介質,以明膠或澱粉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素等保護膠或碳酸鎂、矽酸鎂、磷酸鈣等不溶性無機鹽等為分散劑,順丁烯二酸酐-苯乙烯共聚物鈉鹽為助分散劑,以過氧化苯甲醯為引發劑,在85℃左右進行引發聚合。也可不用引發劑,在高壓聚合釜中於100℃以上的高溫下進行高溫聚合。聚合物經洗滌、分離、乾燥即得無色透明的細珠狀樹脂。
成型加工
聚苯乙烯流動性好,加工性能好,易著色,尺寸穩定性好。可用注塑、擠塑、吹塑、發泡、熱成型、粘接、塗覆、焊接、機加工、印刷等方法加工成各種製件,特別適用於注射成型。
注射成型時物料一般可不經乾燥而直接使用。但為了提高製品質量,可以55～70℃鼓風烘箱內預乾燥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。成型後的製品為了消除內應力,可在紅外線燈或鼓風烘箱內於70℃恆溫處理2～4h。
擠塑成型時,一般採用的螺桿長徑比L/D為17～24,以空氣冷卻,擠塑溫度150～200℃。
吹塑成型時,可採用注塑和擠塑製得的型坯進行吹塑製得所需製品。吹塑壓力一般為0.1～0.3MPa。
參數
PS塑膠（聚苯乙烯）
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℃
乾燥條件：---
特性
主要性能
a、機械性能：強度高、耐疲勞性、尺寸穩定、蠕變也小（高溫條件下也極少有變化）；
PS塑膠板材
PS塑膠板材b、耐熱老化性：增強後的UL溫度指數達120~140℃（戶外長期老化性也很好）；
c、耐溶劑性：無應力開裂；
d、對水穩定性：遇水易分解（高溫、高濕環境下使用需謹慎）；
e、電氣性能：
1、絕緣性能：優良（潮濕、高溫也能保持電性能穩定,是製造電子、電氣零件的理想材料）；
2、介電係數：3.0-3.2；
3、耐電弧性：120s
f、成型加工性：普通設備註塑或擠塑。由於結晶速度快，流動性好，模具溫度也比其他工程塑膠要求低。在加工薄壁製件時，僅需幾秒鐘，對大部件也只要40-60s即可。
套用
a、電子電器：連線器、開關零件、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：主要有轉角格珊、發動機放熱孔罩等；
2、內部零部件：主要有內鏡撐條、刮水器支架和控制系統閥；
3、汽車電器零件：汽車點火線圈絞管和各種電器連線器等。
c、機械設備：視頻磁帶錄音機的帶式傳動軸、電子計算機罩、水銀燈罩、電熨斗罩、烘烤機零件以及大量的齒輪、凸輪、按鈕、電子表外殼、照相機的零件（有耐熱、阻燃要求）
粘接
根據不同需要，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，可以數秒鐘或數十秒鐘快速粘合PS塑膠，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大面積粘接或複合。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，固化後是彈性體具有優秀的防水，防震粘合劑，耐高低溫， 1-2mm厚度的話，5-6小時基本固化，有一定的強度。完全固化的話需要至少24小時。單組份，不需要混合，擠出後塗抹靜置即可，無需加溫。
6.KD-5600：UV紫外線固化膠，粘合透明PS片材及板材，可達無痕跡效果，需要用紫外線燈照射固化。粘後效果美觀。但耐高溫性能較差。
物料性能
電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優良，無色透明，透光率僅次於有機玻璃，著色性耐水性，化學穩定性良好，強度一般，但質脆，易產生應力脆裂，不耐苯、汽油等有機溶劑.適於製作絕緣透明件.裝飾件及化學儀器.光學儀器等零件.
成型性能
⒈無定形料，吸濕小，不須充分乾燥，不易分解，但熱膨脹係數大，易產生內應力.流動性較好，可用螺桿或柱塞式注射機成型.
⒉宜用高料溫，高模溫，低注射壓力，延長注射時間有利於降低內應力，防止縮孔.變形.
⒊可用各種形式澆口，澆口與塑件圓弧連線，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，如有鑲件應預熱.
用途
PS被廣泛套用於光學工業中，這是因為它有良好的透光性所致，可製造光學玻璃和光學儀器，也可製作透明或顏色鮮艷的，諸如燈罩、照明器具等。PS還可製作諸多在高頻環境中工作的電氣元器件和儀表等。由於PS塑膠屬於難惰性表面材料，工業中貼合，需要使用專業PS膠水粘接。
單獨使用PS作製品，脆性大，而在PS中加入少量其他物質，如丁二烯即可明顯降低脆性，提高衝擊韌性，這種塑膠叫抗衝擊PS，它的力學性能大為提高，可用此塑膠製作出許多性能優良的機械零件和構件來。
