包装材料聚苯乙烯的分析.ppt

——PS 一、聚苯乙烯的定义和合成 聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的聚合物，英文名称为Polystyrene，简称PS。其分子结构式为： 二 合成 本体聚合—— 悬浮聚合—— 乳液聚合—— 溶液聚合—— 二、聚苯乙烯的结构 聚苯乙烯的分子链上交替连接着侧苯基。由于侧苯基的体 积较大，有较大的位阻效应，而使聚苯乙烯的分子链变得刚硬，因此，玻璃化温度比聚乙烯、聚丙烯都高，且刚性脆性较大，制品易产生内应力。 由于侧苯基在空间的排列为无规结构，因此聚苯乙烯为无定形聚合物，具有很高的透明性。侧苯基具有很大的空间位阻，造成PS分子链很僵硬，Tg在80℃。 侧苯基的存在使聚苯乙烯的化学活性要大一些，苯环所能进行的特征反应如氯化、硝化、磺化等聚苯乙烯都可以进行。 此外，侧苯基可以使主链上a 氢原子活化，在空气中易氧化生成过氧化物，并引起降解，因此制品长期在户外使用易变黄、变脆。但由于苯环为共轭体系，使得聚合物耐辐射性较好，在较强辐射的条件下，其性能变化较小。 三、聚苯乙烯的性能 一 基本特征 聚苯乙烯为无色、无味的透明刚性固体，透光率可达88%～90%，制品质硬，落地时会有金属般的响声。聚苯乙烯的密度在1.04～1.07 之间，尺寸稳定性好，收缩率低。聚苯乙烯容易燃烧，点燃后离开火源会继续燃烧，并伴有浓烟。 二 力学性能 聚苯乙烯属于一种硬而脆的材料，无延伸性，拉伸时无屈服现象。聚苯乙烯的拉伸、弯曲等常规力学性能在通用塑料中是很高的，但其冲击强度很低。聚苯乙烯的力学性能与合成方式、相对分子质量大小、温度高低、杂质含量及测试方法有关。 三 热性能 聚苯乙烯的耐热性能较差，热变形温度约为70～95℃ ，长期使用温度为60～80℃ 。聚苯乙烯的热导率较低，约为0.10～0.13W/ ( m·K ) ，基本不随温度的变化而变化，是良好的绝热保温材料。聚苯乙烯泡沫是目前广泛应用的绝热材料之一。 聚苯乙烯的线膨胀系数较大，为（6～8 )X10-5K-1，，与金属相差悬殊甚大，故制品不易带有金属嵌件。此外，聚苯乙烯的许多力学性能都显著受到温度的影响。 四 电性能 聚苯乙烯是非极性的聚合物，使用中也很少加人填料和助剂，因此具有良好的介电性能和绝缘性，其介电性能与频率无关。由于其吸湿率很低，电性能不受环境湿度的影响，但由于其表面电阻和体积电阻均较大，又不吸水，因此易产生静电，使用时需加入抗静电剂。 六 加工性 聚苯乙烯是一种无定形的聚合物，没有明显的熔点，从开始熔融流动到分解的温度范围很宽，约在120～180℃ 之间，且热稳定性较好，因此，成型加工可在很宽的范围内进行。聚苯乙烯由于其成型温度范围宽且流动性、热稳定性好，所以可以用多种方法加工成型，如注射、挤出、发泡、吹塑、热成型等． (2) 聚苯乙烯在成型过程中，分子链易取向，但在制品冷却定型时，取向的分子链尚未松弛完成，因此易使制品产生内应力．因此，加工时除了选择合适的工艺条件及合理的模具结构外，还应对制品进行热处理，热处理的条件一般为60～80℃ 下处理1～2h 。聚苯乙烯的成型收缩率较低，一般为0.2%～0.7% ，有利于成型尺寸精度较高及尺寸稳定的制品。 (3) 聚苯乙烯的主要成型方法为注射、挤出和发泡。 注射成型是聚苯乙烯最常用的成型方法。可采用螺杆式注射机及柱塞式注射机．成型时，根据制品的形状和壁厚不同，可在较宽的范围内调整熔体温度，一般温度范围为180～220℃ 。 挤出成型可采用普通的挤出机。挤出成型的产品有板材、管材、棒材、片材、薄膜等。成型温度范围为150～200℃ 。 四、聚苯乙烯的应用 聚苯乙烯是通用塑料中最容易加工的品种之一，成型温度与分解温度相差大，可在很宽的温度范围内加工成型。 五、PS的改性—高抗冲PS和ABS树脂 为了改进PS 易脆裂、耐热性差等缺点，已采用共聚、共混等方法制成了一系列改性聚苯乙烯。在包装工业中应用较多的有高抗冲性聚苯乙烯和ABS树脂。 HIPS是白色或微黄色不透明的热塑性树脂。除了冲击性能优异外，还具有聚苯乙烯的大多数优点，如尺寸稳定性好、刚性好、易于加工、制品光泽度高、易着色等，但其拉伸强度、光稳定性、氧渗透率较差。适于制造各种电器零件、设备罩壳、仪表零件、冰箱内衬、容器、食品包装及一次性用具等。 1. ABS的结构 2. ABS的应用领域 在机械工业中可作为结构材料使用。可用来制造齿轮、轴承、泵叶轮、电机外壳、仪表盘、冰箱外壳、蓄电池槽等。 在汽车工业中，可制作手柄、挡泥板、加热器、灯罩、热空气调节导管等。 在航空工业中，可用来制作机舱装