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通用級聚苯乙烯是一種熱塑性樹脂,為無色、無臭、無味而有光澤的、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(yīng)力作用下,產(chǎn)生雙折射,即所謂應(yīng)力-光學(xué)效應(yīng)。產(chǎn)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(jīng)退火處理后,可消除應(yīng)力,使熱變形溫度有所提高。若在生產(chǎn)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。
它可溶于芳香烴、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、堿、鹽、低級醇及其水溶液的作用。吸水率低，在潮濕環(huán)境中仍能保持其力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性。光學(xué)性能僅次于丙烯酸類樹脂。電性能優(yōu)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(zhì)脆易裂、沖擊強度較低,耐熱性較差，不能耐沸水,只能在較低溫度和較低負(fù)荷下使用。耐日光性較差，易燃。燃燒時發(fā)黑煙,且有特殊臭味。
【制法】 通用級聚苯乙烯，是以苯乙烯為單體經(jīng)過自由基聚合或離子型聚合制得的。生產(chǎn)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。目前工業(yè)化生產(chǎn)所采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(yù)聚釜中,再加入少量添加劑和引發(fā)劑，于95～115℃下加熱攪拌進行預(yù)聚合,待轉(zhuǎn)化率達(dá)到20%～35%之后,再送入帶有攪拌器的塔式反應(yīng)器內(nèi)進行連續(xù)聚合反應(yīng)。聚合溫度逐段提高到170℃左右,以達(dá)到完全轉(zhuǎn)化。少量未反應(yīng)的苯乙烯從塔頂放出,并可回收再用。聚合物連續(xù)從塔底出料,經(jīng)擠出造粒即得成品,包裝后出廠。其流程如下。
2.懸浮聚合法 以苯乙烯為單體,水為介質(zhì),以明膠或淀粉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素等保護膠或碳酸鎂、硅酸鎂、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,以過氧化苯甲酰為引發(fā)劑,在85℃左右進行引發(fā)聚合。也可不用引發(fā)劑,在高壓聚合釜中于100℃以上的高溫下進行高溫聚合。聚合物經(jīng)洗滌、分離、干燥即得無色透明的細(xì)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(wěn)定性好。可用注塑、擠塑、吹塑、發(fā)泡、熱成型、粘接、涂覆、焊接、機加工、印刷等方法加工成各種制件,特別適用于注射成型。
注射成型時物料一般可不經(jīng)干燥而直接使用。但為了提高制品質(zhì)量,可以55～70℃鼓風(fēng)烘箱內(nèi)預(yù)干燥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。成型后的制品為了消除內(nèi)應(yīng)力，可在紅外線燈或鼓風(fēng)烘箱內(nèi)于70℃恒溫處理2～4h。
擠塑成型時,一般采用的螺桿長徑比L/D為17～24，以空氣冷卻,擠塑溫度150～200℃。
吹塑成型時,可采用注塑和擠塑制得的型坯進行吹塑制得所需制品。吹塑壓力一般為0.1～0.3MPa
