關于聚苯乙烯類樹脂2024/4/22優點：

透明性高，加工流動性好，易著色，易印刷，電絕緣性、剛性都很好。

缺點：

韌性差、耐熱性低、耐溶劑性、耐化學試劑性、耐沸水性差，且易出現應力開裂的現象。第2頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/23加工：

聚苯乙烯是通用塑料中最容易加工的品種之一，成型溫度與分解溫度相差大，可在很寬的溫度范圍內加工成型。

應用：

它具有成本低、剛性大、透明度好、電性能不受頻率的影響等特點，因此可廣泛地應用在儀表外殼、汽車燈罩、照明制品、各種容器、高頻電容器、高頻絕緣用品、光導纖維，包裝材料等。第3頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/24第4頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/25第5頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/26Polystyrene(PS)聚苯乙烯第6頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/271、聚苯乙烯的結構聚苯乙烯的分子鏈上交替連接著側苯基。由于側苯基的體積較大，有較大的位阻效應，而使聚苯乙烯的分子鏈變得剛硬，因此，玻璃化溫度比聚乙烯、聚丙烯都高，且剛性脆性較大，制品易產生內應力。側苯基的存在使聚苯乙烯的化學活性要大一些，苯環所能進行的特征反應如氯化、硝化、磺化等聚苯乙烯都可以進行。此外，側苯基可以使主鏈上α氫原子活化，在空氣中易氧化生成過氧化物，并引起降解，因此制品長期在戶外使用易變黃、變脆。

第7頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/28（1）力學性能（2）熱性能（3）電學性能（4）化學性能

2、聚苯乙烯的性能

聚苯乙烯為無色、無味的透明剛性固體，透光率可達88~90%，制品質硬，落地時會有金屬般的響聲。聚苯乙烯的密度在1.04~1.07之間，尺寸穩定性好，收縮率低。聚苯乙烯容易燃燒，點燃后離開火源會繼續燃燒，并伴有濃煙。

第8頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/29（1）力學性能

聚苯乙烯屬于一種硬而脆的材料，無延伸性，拉伸時無屈服現象。聚苯乙烯的拉伸、彎曲等常規力學性能在塑料中是很高的，但其沖擊強度低。

（2）熱性能

聚苯乙烯的耐熱性能較差，熱變形溫度約為70~95℃，長期使用溫度為60~80℃。聚苯乙烯的熱電導率較低，基本不隨溫度的變化而變化，是良好的絕熱保溫材料。聚苯乙烯泡沫是目前廣泛應用的絕熱材料之一。

第9頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/210（3）電學性能

聚苯乙烯是非極性的聚合物，使用中也很少加入填料和助劑，因此具有良好的介電性能和絕緣性，其介電性能與頻率無關。由于其吸濕率很低，電性能不受環境濕度的影響，第10頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/211（4）化學性能

聚苯乙烯的化學穩定性比較好，可耐各種堿、一般的酸、鹽、礦物油、低級醇及各種有機酸，但不耐氧化酸，如硝酸和氧化劑的侵蝕。可溶于苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷以及酯類當中。此外，由于聚苯乙烯帶有苯基，可使苯基α位置上的氫活化，因此聚苯乙烯的耐氣候性不好，如果長期暴露在日光下會變色變脆，其耐光性、氧化性都較差，使用時應加入抗氧劑。但聚苯乙烯具有較優的耐輻射性。第11頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/2123、聚苯乙烯的加工性能聚苯乙烯是一種無定形的聚合物，沒有明顯的熔點，從開始熔融流動到分解的溫度范圍很寬，約在120~180℃之間，且熱穩定性較好，因此，成型加工可在很寬的范圍內進行。

聚苯乙烯由于其成型溫度范圍寬且流動性、熱穩定性好，所以可以用多種方法加工成型，如注射、擠出、發泡、吹塑、熱成型等。第12頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/213（1）由于聚苯乙烯吸濕率很低，約為0.01~0.2%，因此加工前一般不需要干燥，如果需要制成透明度高的制品時，才需干燥。（2）聚苯乙烯在成型過程中，分子鏈易取向，但在制品冷卻定型時，取向的分子鏈尚未松弛完成，因此易使制品產生內應力。因此，加工時除了選擇合適的工藝條件及合理的模具結構外，還應對制品進行熱處理，熱處理的條件一般為60~80℃下處理1~2h。聚苯乙烯的成型收縮率較低，一般為0.2~0.7%，有利于成型尺寸精度較高及尺寸穩定的制品。第13頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/214（3）聚苯乙烯的主要成型方法為注射、擠出和發泡。

注射成型是聚苯乙烯最常用的成型方法。可采用螺桿式注射機及柱塞式注射機。

擠出成型可采用普通的擠出機。擠出成型的產品有板材、管材、棒材、片材、薄膜等。

聚苯乙烯還可以通過發泡成型來制備包裝材料及絕熱保溫材料。第14頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/215（二）高抗沖聚苯乙烯

高抗沖聚苯乙烯的英文縮寫為HIPS（highimpactpolystyrene）。高抗沖聚苯乙烯的組成為聚苯乙烯和橡膠。其制備方法有兩種，分別為機械共混法和接枝聚合法。第15頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/216

機械共混法是把聚苯乙烯和橡膠按比例配好，在擠出機、捏合機或雙輥輥壓機中共混。橡膠主要為丁苯橡膠、順丁橡膠等。橡膠的用量一般為10~20%。第16頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/217

接枝聚合法是把順丁橡膠或丁苯橡膠溶解在苯乙烯單體中進行本體聚合或懸浮聚合。由接枝聚合法制備的高抗沖聚苯乙烯，其分子鏈是由丁二烯、苯乙烯兩種單體相嵌形成的嵌段共聚物，但又含有苯乙烯側支鏈。由于共聚物中橡膠含量較少（一般為5~10%），因此分子鏈端以苯乙烯為主。第17頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/218聚苯醚：PPO第18頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/219加工：

高抗沖聚苯乙烯的加工性能良好，與ABS樹脂的成型性能相似，成型收縮率與ABS相近。

高抗沖聚苯乙烯的加工方法可以是注塑、擠出、熱成型、吹塑、泡沫成型等。第19頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/220性能及應用：

高抗沖聚苯乙烯除了沖擊性能優異外，還具有聚苯乙烯的大多數優點，如尺寸穩定性好、剛性好、易于加工、制品光澤度高、易著色等，但其拉伸強度、光穩定性、氧滲透率較差。適于制造各種電器零件、設備罩殼、儀表零件、冰箱襯里、容器、食品包裝及一次性用具等。第20頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/221（三）ABS樹脂

ABS樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，英文名稱acrylonitrile-butadiene-styrene，簡稱ABS。ABS樹脂的結構式為：

CH2

CH

CN

CH2

CH

++CH2=CH-CH=CH2ABS第21頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/222ABS樹脂兼有三種組分的共同性能，成為具有“堅韌、質硬、剛性”的材料。丙烯腈能使聚合物耐化學腐蝕，具有一定的表面強度，丁二烯使聚合物呈現橡膠狀韌性；苯乙烯使聚合物顯現熱塑性塑料的加工特性，即較好的流動性。

ABS樹脂較聚苯乙烯具有耐熱、抗沖擊強度高、表面硬度高、尺寸穩定、耐化學藥品性及電性能良好等特點。第22頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/223應用：

ABS樹脂優良的綜合性能使其制品的應用范圍很寬廣。

如應用在機械工業中可作為結構材料使用。可用來制造齒輪、軸承、泵葉輪、電機外殼、儀表盤、冰箱外殼、蓄電池槽等。在汽車工業中，可制作手柄、擋泥板、加熱器、燈罩、熱空氣調節導管等。在航空工業中，可用來制作機艙裝飾材料以及窗柜、隔聲材料等。此外，ABS還可用來制造紡織器材、計算機零部件、建筑用板材、管材以及生活日用品等。第23頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/224ABS第24頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/2251、ABS的性能

ABS樹脂是無定形的高分子材料，外觀不透明，呈淺象牙色，無毒無味，相對密度為1.05左右。ABS樹脂具有很高的光澤度，與其他材料的結合性好，有益于表面印刷、涂層。ABS樹脂燃燒緩慢，氧指數約為20，離火后仍然繼續燃燒。

（1）力學性能（2）熱性能（3）電性能（4）耐化學藥品性（5）環境性能第25頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/226（1）力學性能

ABS具有優良的力學性能，其突出特點是抗沖擊強度高、可在極低的溫度下使用，這主要是由于ABS中橡膠組分對外界沖擊能的吸收和對銀紋發展的抑制。

（2）熱性能

ABS樹脂的熱變形溫度在85~110℃，但最高連續使用溫度并不高（為60~80℃），ABS樹脂具有很好的耐寒性，在-40℃時仍能表現出一定的韌性。第26頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/227（3）電性能

ABS樹脂具有良好的電絕緣性，溫度、濕度和頻率的變化對ABS樹脂的電性能沒有顯著的影響，因此可在大多數環境下使用。

（4）耐化學藥品性

ABS樹脂具有較良好的耐化學試劑性，除了濃的氧化性酸之外，對各種酸、堿、鹽類都比較穩定，與各種食品、藥物、香精油長期接觸也不會引起什麼變化。醇類、烴類對ABS樹脂無溶解作用，只能在長期接觸中使它慢慢溶脹，醛、酮、酯、氯代烴等極性溶劑可以使它溶解或與之形成乳濁液，冰醋酸、植物油可引起應力開裂。第27頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/228（5）環境性能

ABS樹脂分子鏈中的丁二烯部分含有雙鍵，使它的耐候性較差，在紫外線或熱的作用下易氧化降解。

解決辦法：加入酚類抗氧劑或炭黑可在一定程度上改善老化性能。第28頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/2292、ABS樹脂的成型加工性

（1）加工特性

ABS樹脂是無定形結合物，無明顯熔點，熔融流動溫度不太高，隨所含三種單體比例不同，在160~190℃范圍即具有充分的流動性，且熱穩定性較好，在約高于285℃時才出現分解現象，因此加工溫度范圍較寬。第29頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/230（2）加工方法

ABS樹脂的加工性能優良，可以用各種成型方法來加工。

注射成型是ABS樹脂最重要的成型方法。可采用螺桿式注射機，也可采用柱塞式注塑機。擠出成型可選用通用型單螺桿擠出機。

ABS樹脂還可電鍍成型。ABS樹脂是少數幾種能采用電鍍工藝的塑料品種之一。用于電鍍的ABS樹脂是電鍍級ABS樹脂，其中含有丁二烯單體在18~23%之間，并采用接枝共聚法制備，這樣可使材料的電鍍層最為牢固。制品電鍍前要經過消除應力、除油、粗化、敏化、活化等工序，最后進行化學鍍和電鍍。

第30頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/231（四）、聚苯乙烯的新品種與研究進展

間規聚苯乙烯改性的研究進展

間規聚苯乙烯(Syndiotacticpolystyrene,sPS)是一種新型聚苯乙烯,它以苯乙烯為單體,單茂鈦化合物和聚甲基鋁氧烷(MAO)或硼氟化合物為催化劑,采用溶液聚合法或本體聚合法生產的。sPS具有高熔點、優異的電絕緣性、著色性和加工流動性,良好的耐水性、耐光性、耐化學腐蝕性和剛性。但sPS的缺點也比較突出,主要表現在脆性、沖擊強度低以及玻璃化轉變溫度低(約100℃)。為了進一步擴大sPS的使用范圍,對sPS進行改性勢在必行。第31頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/232

優缺點：

間規聚苯乙烯(Syndiotacticpolystyrene,sPS)是一種新型的半結晶熱塑性工程塑料,其高熔點(270℃)和高結晶度賦予sPS優良的耐熱、耐水、耐化學性、電絕緣性和尺寸穩定性。間規聚苯乙烯可利用現有工程塑料成型設備進行擠出、注模等成型加工。然而,sPS分子鏈剛性較大,導致材料較脆,抗彎、抗沖擊強度低,加工流變性較差,因而限制了其廣泛應用。一般純的sPS主要用作膜材料、纖維等,而要作其他用途必須經過改性。第32頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/233改性方法（1）共混改性A、用玻璃纖維改性sPSB、用彈性體改性sPS（2）共聚改性A、嵌段共聚B、接枝共聚及功能化（3）納米改性（4）其他方法第33頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/234(1)共混改性

共混改性是提高sPS韌性、改善其加工性能的常用方法。由于sPS的非極性和結晶性,使其在和其他材料如極性聚合物復合時相容性較差,往往需要加入增容劑以提高共混體系的相容性;第34頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/235A用玻璃纖維改性sPS

玻璃纖維(glassfiber,GF)的加入不僅韌性有所提高,還能起到增強作用。現已開發的品種主要有GF增強標準型、GF增強合金型、GF增強阻燃型。加入20%～40%玻璃纖維后,除克服了脆性外,耐熱、耐濕、耐化學性、尺寸穩定性都顯著提高了。

B用彈性體改性sPS

通過加入氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)等抗沖改性劑可提高sPS的沖擊韌性。這些彈性體均含有苯乙烯鏈段,與sPS的相容性較好。此外SEBS等也用作增容劑,以提高sPS與其他改性劑共混的穩定性。第35頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2024/4/236（2）共聚改性

通過共聚方法使苯乙烯單體與第二單體共聚,主要為嵌段共聚或接枝共聚,這樣通過引入柔性鏈段既保持了間規聚苯乙烯原有的優良性能,又提高了它的韌性,并改善了加工性能。第36頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2