聚苯乙烯到底是種什么材料?
什么是PS?
PS(聚苯乙烯)是由苯乙烯單體經自由基縮聚反應合成的聚合物。PS塑料包括普通聚苯乙烯(GPPS)和(HIPS),PS材料的優點為高透明性、其透光率可達90%以上,電絕緣性好、易著色、加工流動性好、剛性好及耐化學腐蝕性好等。
PS的性能
01、一般性能
PS為無色透明的顆粒,燃燒時發濃煙并帶有松節油氣味,吹熄可拉長絲;制品質硬似玻璃狀,落地或敲打會發出類似金屬的聲音;能斷不能彎,斷口處呈現蚌殼色銀光。PS的吸水率為0.05%,稍大于PE,但對制品的強度和尺寸穩定性影響不大。
02、光學性能
透明性好是PS最大的特點,透光率可達88%~92%,同PC和PMMA一樣屬于最優秀的透明塑料品種,市場上稱為三大透明塑料。
03、力學性能
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。PS的力學性能隨溫度的影響比較大。
04、熱學性能
PS的耐熱性能不好,熱變形溫度僅為70~90℃,只可長期在60~80℃溫度范圍內使用。PS的耐低溫性也不好,脆化溫度為-30℃。
05、電學性能
PS的電絕緣性優良,且不受溫度和濕度的影響,介電損耗角正切值小,可耐適當的電暈放電,耐電弧性好,適于做高頻絕緣材料。
06、耐化學性
PS的化學穩定性較好,可耐一般酸、堿、鹽、礦物油及低級醇等,但可受許多烴類、酮類及高級脂肪酸等侵蝕,可溶于芳烴。PS的耐候性不好,其耐光、氧化性都差,不適于長期戶外使用;但PS的耐輻射性好。
PS的加工工藝
聚苯乙烯PS塑料的成型加工可分為注塑成型、擠出成型、和發泡成型,下面從這三個方式進行詳細的介紹。
1.注塑成型
選用普通注塑機即可,制品厚度在2.3~ 3mm范圍內時,極限流動長度和厚度比為200 :1 ,脫模斜度不小于1°,排氣孔排氣槽的深度小于 0.03mm ,兩片模溫溫度差小于 3~ 6 ℃。具體的注塑工藝條件為:成型溫度 180 ~215 ℃,注射壓力 30 ~ 150MPa,模溫低于 70 ℃。
2.擠出成型
PS可以在普通的擠出機上加工,擠出的制品有管材、棒材、片材、薄膜、纖維等。成型后未拉伸時強度低、性脆,拉伸后透明度、光澤、強度、韌性都明顯提高。PS 的擠出成型溫度在 150~200 ℃之間。
3.發泡成型
用 GPPS 為原料,發泡劑分為化學發泡劑和物理發泡劑兩種。采用一步法擠出,直接將發泡劑與 PS 混合好或在擠出熔融段將物理發泡劑注入 PS 熔體內,擠出發泡、冷卻即可。用 GPPS 制成泡沫塑料具有泡孔細膩、強度高等優點。高發泡材料的主要產品為吸塑包裝材料如快餐飯盒、美術裝飾板和發泡網,低發泡材料則有仿木型材、片材、板材等。
PS的應用
PS材料的應用十分廣泛,大概可以應用在以下這幾種領域:
(1)制藥行業
制藥工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成藥物生產廢水、中成藥生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,特別是生化性很差,且間歇排放,屬難處理的工業廢水。
同時,制藥廢水因其復雜的成分,具有較大的腐蝕性,對處理設施的防腐要求也較大,尤其是水中所含有的有機成分對于常用的樹脂防腐涂層具有一定的腐蝕性,大大減少了處理設施的使用壽命。
PS材料可以同時耐受高濃度的酸堿鹽油和絕大多數溶劑,十分適合于像制藥廢水這樣成分復雜、腐蝕性強的工況。
(2)氯堿行業
氯堿工業是由電解食鹽水制備氫氧化鈉、氯氣和氫氣工業以及氯乙烯單體聚合成聚氯乙烯工業的兩大部分組成。目前電解食鹽水的工藝工序大致為:鹽水、電解、氯處理和堿濃縮,目前該工藝裝置中接觸的幾乎都是高溫強酸、強堿和氯氣等強腐蝕性介質,因此,腐蝕一直是制約氯堿行業穩定生產的一個重要因素。
目前氯堿行業用的較多的防腐方式為內襯或整體FRP結構。
PS材料可以同時耐受高濃度酸堿鹽油的腐蝕,并且施工簡單,環保無毒,屬于“非危化品”,十分適合氯堿廠的防腐需求。
(3)汽車行業
PS材料在汽車上的主要應用為儀表外殼、燈罩、照明制品上。聚苯乙烯還可通過發泡成型制備包裝材料及絕熱保溫材料,用于生產頂棚,還有就是與其它材料接枝共聚和改性,得到很多固定搭配的PS家族的合金塑料品種,如SMA用在制造汽車儀表板骨架。
(4)電器制品
PS材料兼有透明性和良好的絕緣性,可用于電視機、錄音機及各種電器的配件、殼體及高頻電容器等。
(5)透明制品
PS具有優異的透明性,可用于一般光學儀器、透明模型、燈罩、儀器罩殼及包裝容器等。
(6)日用品
PS的著色性和光澤性好,可廣泛用于日用品的生產,具體有兒童玩具、裝飾板、磁帶盒、家具把手、梳子、牙刷把、筆桿及文具等。
(7)包裝材料
PS泡沫塑料的防震及保溫性好,可用于防震包裝和隔熱材料,包裝材料主要用于電器、精密儀表、工藝品、玻璃制品及陶瓷制品等;隔熱材料有隔墻板及屋頂夾芯材料等。