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聚苯乙烯树脂及其应用?聚苯乙烯树脂是复合材料吗?( 二 )


PS一般为头尾结构，主链为饱和碳链，侧基为共轭苯环，使分子结构不规整，增大了分子的刚性，使PS成为非结晶性的线型聚合物 。由于苯环存在，PS具有较高的Tg（80～105℃），所以在室温下是透明而坚硬的，由于分子链的刚性，易引起应力开裂 。聚苯乙烯材料性能聚苯乙烯无色透明，能自由着色，相对密度也仅次于PP、PE，具有优异的电性能，特别是高频特性好，次于F-4、PPO 。另外，在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂，但抗放射线能力是所有塑胶中最强的 。聚苯乙烯最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好，所以易成型加工，特别是注射成型容易，适合大量生产 。成型收缩率小，成型品尺寸稳定性也好 。力学性能
聚苯乙烯分子及其聚集态结构决定其为刚硬的脆性材料，在应力作用下表现为脆性断裂 。热性能
聚苯乙烯的特性温度为：脆化温度-30℃左右、玻璃化温度80～105℃、熔融温度为140～180℃、分解温度300℃以上 。由于聚苯乙烯的力学性能随温度的升高明显下降、耐热性较差，因而连续使用温度为60℃左右，最高不宜超过80℃ 。导热率低，为0.04～0.15W/（m·K），几乎不受温度而变化，因而具有良好的隔热性 。电性能
聚苯乙烯具有良好的电性能，体积电阻率和表面电阻率分别高达10^16～10^18Ω·cm和10^15～10^18Ω 。介电损耗角正切值极低，并且不受频率和环境温度、湿度变化的影响，是优异电绝缘材料 。光学性能
聚苯乙烯具有优良的光学性能，透光率达88%～92%、折射率为1.59～1.60，可以透过所有波长的可见光，透明性材料在塑胶中仅次于有机玻璃等丙烯酸类聚合物 。但因聚苯乙稀耐候性较差，长期使用或存放时受阳光、灰尘作用，会出现浑浊、发黄等现象，因而用聚苯乙烯制作光学部件等高透明制品时需考虑加入适当品种和用量的防老剂 。化学性能
耐腐蚀较好，耐溶剂性、耐氧化较差 。聚苯乙烯耐各种碱、盐及水溶液，对低级醇类和某些酸类（如硫酸、磷酸、硼酸、质量分数为10%～30%的盐酸、质量分数为1%～25%的醋酸、质量分数为1%～90%的甲酸）也是稳定的，但是浓硝酸和其他氧化剂能使之破坏 。聚苯乙烯能溶于许多与其溶度参数相近的溶剂中，如四氯乙烷、苯乙烯、异丙烷、苯、氯仿、二甲苯、甲苯、四氯化碳、甲乙酮、酯类等，不溶于矿物油、脂芳烃、乙醚、丙酮、苯酚等，但能被它们溶胀 。许多非溶剂物质，如高级醇类和油类，可使聚苯乙烯产生应力开裂或溶胀 。聚苯乙烯在热、氧及大气条件下易发生老化现象，造成大分子链的断裂和显色，当体系中含有微量单体、硫化物等杂质时更易老化，因此，聚苯乙烯制品在长期使用中会变黄发脆 。生产套用
可发性加工
第一步为预发泡或简单发泡，设定最终产品的密度 。在此过程中含有发泡剂的聚合物颗粒在加热条件下软化，发泡剂挥发 。其结果是每个珠粒内产生膨胀，形成许多泡孔 。泡孔的数量（最终密度）由加热温度和受热时间来控制 。这个过程中，珠粒必须保持分散和自由流动状态 。工业化生产时，发泡过程是将可发性 PS直接置于蒸汽中进行的，一般通过珠粒和蒸汽在搅拌釜中的连续混合完成反应，反应设备（象预发泡机）是以保持外界压力常压敞口的，并使已发泡的珠粒从顶端溢出 。有的生产厂为了保证停留时间更均衡或是当某些可发性DPS需要比较高的温度时采用间歇釜 。发泡以后珠粒要经熟化处理，使空气逐步掺入到泡孔中 。第二步 。首先，将熟化的预发泡珠粒放入具有特定型腔的模具中 。对于小型的和复杂结构的产品，成型时要采用文氏管作用设备（如灌料枪）．借助空气流将珠粒吹至模腔中 。大型的产品可依自身重力充满模腔 。将充满粒料的模腔密闭并加热，珠粒受热软化，使泡孔膨胀 。珠粒发泡膨胀至填满相互间的空隙，并粘结成均匀的泡沫体 。此时这个泡沫体仍然是柔软的并承受泡孔内热气体的压力 。从模具中取出制品之前，须使气体渗出泡孔和降低温度使制品形状稳定，这一般是采用向模具内壁喷水的方法 。由于成型模具是双层壁的，因此发泡PS的成型被称为“蒸气室成型” 。模具内壁尺寸即为实际制品的尺寸，模具内壁上有气孔．以使蒸汽透过泡沫体并使热气扩散出去 。双层壁之间的空间形成蒸汽室，其中通入用于加热珠粒的蒸汽 。对于多数制品，发泡PS的成型压力低于276kPa 。模具为铝制并按制品要求铸成一定形状 。发泡PS的成型由于成型压力低、成型设备成本低，因此是一种经济的生产方法 。套用


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