塑料制品

什么是塑料制品-塑料制品主要有哪些

塑料制品的发展历史 相对于金属、石材、木材,塑料制品具有成本低、可塑性强等优点,在国民经济中应用广泛,塑料工业在当今世界上占有极为重要的地位,多年来塑料制品的生产在世界

塑料制品的发展历史

 

相对于金属、石材、木材,塑料制品具有成本低、可塑性强等优点,在国民经济中应用广泛,塑料工业在当今世界上占有极为重要的地位,多年来塑料制品的生产在世界各地高速度发展。我国塑料制品产量在世界排名中始终位于前列,其中多种塑料制品产量已经位于全球首位,我国已经成为世界塑料制品生产大国。2001-2010年我国塑料制品产量年均增幅维持在15%以上,2010年我国塑料制品总产量达到5830万吨。

从需求来看,我国人均塑料消费量与世界发达国家相比还有很大的差距。据统计,作为衡量一个国家塑料工业发展水平的指标塑钢比,我国仅为30:70,不及世界平均的50:50,更远不及发达国家如美国的70:30和德国的63:37。未来随着我国改性塑的技术进步和消费升级,我国塑料制品需要预计可保持10%以上的增速。

塑料制品应用广泛,庞大的下游行业为我国塑料制品行业的发展提供了强有力的支撑。随着《振兴石化行业规划细则》的出台,我国塑料制品行业迎来新的发展机遇。我国塑料制品市场需求主要集中于农用塑料制品、包装塑料制品、建筑塑料制品、工业交通及工程塑料制品等几个方面。

塑料制品性能特点

塑料与其他材料相比较,有以下几方面的性能特点:

1. 重量轻

塑料是较轻的材料,相对密度分布在0.90—2.2之间。很显然,塑料能不能浮到水面上?特别是发泡塑料,因内有微孔,质地更轻,相对密度仅为0.01。这种特性使得塑料可用于要求减轻自重的产品生产中。

2. 优良的化学稳定性

绝大多数的塑料对酸、碱等化学物质都具有良好的抗腐蚀能力。特别是俗称为塑料王的聚四氟乙烯(F4),它的化学稳定性甚至胜过黄金,放在“王水”中煮十几个小时也不会变质。由于F4具有优异的化学稳定性,是理想的耐腐蚀材料。如F4可以作为输送腐蚀性和粘性液体管道的材料。

3. 优异的电绝缘性能

普通塑料都是电的不良导体,其表面电阻、体积电阻很大,用数字表示可达109一1018欧姆。击穿电压大,介质损耗角正切值很小。因此,塑料在电子工业和机械工业上有着广泛的应用。如塑料绝缘控制电缆。

4. 热的不良导体,具有消声、减震作用

一般来讲,塑料的导热性是比较低的,相当于钢的1/75—1/225,泡沫塑料的微孔。

中含有气体,其隔热、隔音、防震性更好。如聚氯乙烯(PVC)的导热系数仅为钢材的1/357,铝材的1/1250。在隔热能力上,单玻塑窗比单玻铝窗高40%,双玻高50%。将塑料窗体与中空玻璃结合起来后,在住宅、写字楼、病房、宾馆中使用,冬天节省暖气、夏季节约空调开支,好处十分明显。

5.机械强度分布广和较高的比强度

有的塑料坚硬如石头、钢材,有的柔软如纸张、皮革;从塑料的硬度、抗张强度、延伸率和抗冲击强度等力学性能看,分布范围广,有很大的使用选择余地。因塑料的比重小、强度大,因而具有较高的比强度。与其它材料相比,塑料也存在着明显的缺点,如易燃烧,刚度不如金属高、耐老化性差、不耐热等。

塑料制品发展趋势

塑料的发展方向可概括为两方面。一是提高性能,即以各种方法对现有品种进行改性,

使其综合性能得到提高;二是发展功能,即发展具有光、电、磁等物理功能的高分子材料,使塑料能够具有光电效应、热电效应、压电效应等。

从当前世界塑料业发展速度来看,德国和瑞典居首位,日本和欧洲一些国家次之,美国较慢。国外塑料包装呈现以下发展趋势:

共聚复合包装膜

当前欧美一些国家大量投资开发非极性、极性乙烯共聚物等,这将大大提高塑膜的拉伸和共挤性能,并提高透明度、密封强度、抗应力、抗龟裂,以及增强稳定性能、改善分子量布与挤塑流变性能。

国外专家们认为:当前世界塑料行业的发展重点在于对塑料改性、塑料制品的涂布技术、废塑的快速生物降解,以及塑料的回收再利用综合技术。如欧美一些厂商采取以线性乙烯-α烯共聚物与乙烯-醋酸乙烯共聚物混料/PA袋,适于包装冰激凌、乳脂类等食品。

多功能性复合薄膜

国外大量开发多功能性复合薄膜使其作用进一步细化。例如:耐寒薄膜可耐-18℃、-20℃、-35℃低温环境;对PP作防潮处理制成的防潮薄膜,其系列产品可分为防潮、防结露、防蒸冷、可调节水分等几种类型;防腐膜可包装易腐、酸度大、甜度大的食品;摩擦薄膜堆垛稳定;特种PE薄膜耐化学、耐腐蚀;防蛀薄膜中添加了无异味防虫剂;以双向拉伸尼龙66的耐热薄膜取代双向拉伸尼龙6包装食品,其耐高温达140℃;新型专用食品包装膜可提高食品包装的保香性;非结晶尼龙薄膜透明度类似玻璃;高屏蔽薄膜可保色、香、味,营养指标及口感质量的稳定性;金属保护膜采用LDPE改性薄膜包装液态产品,在低温环境下可热封;以PP合成纸提高该包装的耐光性、耐寒性、耐热性、耐水性、耐潮性、抗油脂性、抗酸性、抗碱性以及抗冲击性能等。

当前国外流行塑料杯、复合杯(外层PSP、内层PP、盖PS)包装冷、热饮料、酒、方便食品。法国用PE瓶包装果糖、酸奶,德国用PC瓶包装牛奶。我国用PE瓶包装药品等。

塑料制品底部数字

塑料在我们生活中随处可见,塑料制品是由不同材质制成的,材质不同,应用也不同。塑料瓶底部的数字分别代表不同的材质。

数字“1”代表着聚对苯二甲酸乙二醇酯,即PET。主要用于矿泉水瓶、碳酸、果汁饮料瓶和酱油醋瓶等。PET瓶耐热温度为70摄氏度,只适合装暖饮或冻饮,装开水或加热则易变形,对人体有害的物质也会溶出。

数字“2”代表着高密度聚乙烯,即HDPE。HDPE与其他塑料制成复合薄膜,还用于水产品。

数字“3”代表着聚氯乙烯,即PVC,因价格便宜,它还被用来制造静脉注射输液袋及一次性无菌输注器具。但若长期使用可导致有害物质DEHP堆积。因此从安全的角度考虑,医药行业选择非PVC 材料是今后的趋势。

数字“4”是低密度聚乙烯,即LDPE。4号塑料大量用于包装。LDPE主要用于生产食品的保鲜膜和装食品的塑料袋。

数字“5”是聚丙烯,即PP。一是做容器。PP与它材质不同,PP可以放进微波炉内的塑料容器,而且是可以反复使用的塑料容器,可作为储物容器存放食物、油类和调味品等。二做是包装薄膜,有未拉伸和双向拉伸。未拉伸聚丙烯(CPP)常用于点心、面包、水果等的包装;双向拉伸聚丙烯(BOPP)是可与玻璃纸媲美的软包装材料。

数字“6”为聚苯乙烯,即PS。PS在包装上主要加工成薄膜和泡沫塑料使用。薄膜用于水果、蔬菜的包装;泡沫塑料多用于碗装方便面盒和快餐盒等,但是不耐高温,因此不能将其放在微波炉里直接加热,以免因温度过高而释放出有毒化学物。

数字“7”是聚碳酸酯,即PC或其他塑料。PC材质制成塑料容器,可能会释放有毒的双酚A,温度愈高释放愈多,速度也愈快,所以使用时不要加热,也不要在阳光下直晒。

塑料制品生产方法

塑料制品生产一般包括塑料的配料、成型、机械加工、接合、修饰和装配等。后四个工序是在塑料已成型为制品或半制品后进行的,又称为塑料二次加工。

塑料制品生产之成型 塑料加工的关键环节。将各种形态的塑料(粉、粒料、溶液或分散体)制成所需形状的制品或坯件。成型的方法多达三十几种。它的选择主要决定于塑料的类型(热塑性还是热固性)、起始形态以及制品的外形和尺寸。塑料加工热塑性塑料常用的方法有挤出、注射成型、压延、吹塑和热成型等,塑料加工热固性塑料一般采用模压、传递模塑,也用注射成型。层压、模压和热成型是使塑料在平面上成型。上述塑料加工的方法,均可用于橡胶加工。此外,还有以液态单体或聚合物为原料的浇铸等。在这些方法中,以挤出和注射成型用得最多,也是最基本的成型方法。

塑料制品生产之机械加工 借用金属和木材等的塑料加工方法,制造尺寸很精确或数量不多的塑料制品,也可作为成型的辅助工序,如挤出型材的锯切。由于塑料的性能与金属和木材不同,塑料的热导性差,热膨胀系数、弹性模量低,当夹具或刀具加压太大时,易于引起变形,切削时受热易熔化,且易粘附在刀具上。因此,塑料进行机械加工时,所用的刀具及相应的切削速度等都要适应塑料特点。常用的机械加工方法有锯、剪、冲、车、刨、钻、磨、抛光、螺纹加工等。此外,塑料也可用激光截断、打孔和焊接。

塑料制品生产之接合 塑料加工把塑料件接合起来的方法有焊接和粘接。焊接法是使用焊条的热风焊接,使用热极的热熔焊接,以及高频焊接、摩擦焊接、感应焊接、超声焊接等。粘接法可按所用的胶粘剂,分为熔剂、树脂溶液和热熔胶粘接。

塑料制品生产之表面修饰 目的是美化塑料制品表面,通常包括:机械修饰,即用锉、磨、抛光等工艺,去除制件上毛边、毛刺,以及修正尺寸等;涂饰,包括用涂料涂敷制件表面,用溶剂使表面增亮,用带花纹薄膜贴覆制品表面等;施彩,包括彩绘、印刷和烫印;镀金属,包括真空镀膜、电镀以及化学法镀银等。塑料加工烫印是在加热、加压下,将烫印膜上的彩色铝箔层(或其他花纹膜层)转移到制件上。许多家用电器及建筑制品、日用品等,都用此法获得金属光泽或木纹等图案。

塑料制品生产之装配 用粘合、焊接以及机械连接等方法,使制成的塑料件组装成完整制品的作业。例如:塑料型材,经过锯切、焊接、钻孔等步骤组装成塑料窗框和塑料门。

塑料制品组成

有些塑料本身就是单纯的树脂,如聚乙烯、聚苯乙烯等,称为单一组分塑料。有些塑料除了合成树脂之外,还含有其他辅助材料,如增塑剂、稳定剂、着色剂、各种填料等,称为多组分塑料。

(一)合成树脂

合成树脂是指以煤、电石、石油、天然气以及一些农副产品为主要原料,先制得具有一定合成条件的低分子化合物(单体),进而通过化学、物理等方法合成的高分子化合物。这类化合物的特性类似天然树脂(如松香、琥珀、虫胶等),但性能又比天然树脂更加优越。比如说:合成树脂的假牙。

合成树脂的含量在塑料的全部组分中占40%一l00%,起着粘结的作用,它决定了塑料的主要性能,如机械强度、硬度、耐老化性、弹性、化学稳定性、光电性等。

(二)塑料助剂

塑料助剂在塑料中加入助剂的目的主要是为了改善加工性能,提高使用效能和降低成本。助剂在塑料用料中所占比例较少,但对塑料制品的质量却有很大影响。不同种类的塑料,因成型加工方法以及使用条件不同,所需助剂的种类和用量也不同。主要的助剂有以下几类:

1. 增塑剂

增塑剂能增加塑料的柔软性、延伸性、可塑性,降低塑料流动温度和硬度,有利于塑料制品的成型。常用的有苯二甲酸酯类、癸二酸酯类、氯化石蜡及樟脑等。我们最常见的是樟脑。

2. 稳定剂

我们都知道塑料制品在加工、贮存和使用过程中,在光、热、氧的作用下,会发生褪色、脆化、裂开的老化现象。为延缓和阻止老化现象的发生,必须加入稳定剂。主要用来防止热老化的,叫热稳定剂;主要用来防止氧化老化的,叫做抗氧剂;主要用来防止光老化的,叫做光稳定剂,它们统称为稳定剂。当今性能最优秀的塑料稳定剂是甲基锡热稳定剂(简称181),对硬质聚乙烯(PVC)的压延,挤塑,注塑和吹塑成型都非常有效。又由于它安全性高,所以特别用于食品包装和高清晰度的硬质聚乙烯制品,同时,它也被普遍应用于塑料门窗,上水管道,装饰材料中,以取代其他高毒性的塑料热稳定剂。它在美国,欧洲,日本得到了广泛的应用。近些年,181甲基锡热稳定剂在我国开始大量应用。

3.阻燃剂

能够提高塑料耐燃性的助剂叫做阻燃剂。含有阻燃剂的塑料大多数具有自熄性,或燃烧速率减缓等。常用的阻燃剂有氧化锑及铝、硼的化合物,卤化物和磷酸酯、四氯苯二甲酸酐、四澳苯二甲酸酐等。

4.抗静电剂

抗静电剂起着消除或减少塑料制品表面产生静电的作用。抗静电剂大多数是电解质,它们与合成树脂的相溶性有限,这样可以迁移至塑料表面,达到吸潮和消除静电的作用。

5. 发泡剂

塑料发泡剂是一种在一定温度下可以气化的低分子有机物,如二氯二氟甲烷;或者受热时会分解出气体的有机化合物。这些气体留在塑料基体中便形成有许多细微泡沫结构的泡沫塑料。常用的有偶氮化合物、亚硝基化合物等。

6. 着色剂

着色剂用于塑料的着色。主要起美化、修饰作用。塑料制品中约有80%是经过着色后制成最终制品的。

7. 润滑剂

润滑剂是为了改善塑料加热成型时的脱模性和提高制品的表面光洁度而加入的物质。常用的润滑剂有:硬脂酸及其盐类、石蜡、合成蜡等。

8.增强材料和填料

在许多塑料中,增强材料和填料占有相当的比重,尤其是增强塑料和钙塑材料。主要目的是:为了提高塑料制品的强度和刚性,一般加入各种纤维材料或无机物。最常用的增强材料有:玻璃纤维、石棉、石英、炭黑、硅酸盐、碳酸钙、金属氧化物等。

塑料制品分类

工业生产的塑料已有几百种,其中常用的也有60多种,常见的分类方法如下:

按受热后的性能表现分

1.热固性塑料

该类塑料的特点是在一定的温度下,经过一定时间的加热或加入固化剂后即固化成型。

固化后的塑料,质地坚硬,而且不溶于任何溶剂,也不能用加热的方法使其再次软化。加热温度过高就会分解。常见的热固性塑料有:胶木、电玉、装饰板及不饱和聚酯塑料等。

2.热塑性塑料

该类塑料的特点是受热软化,冷却变硬,加工过程中一般只有物理变化而保持其化学本性。该类塑料的树脂多为加聚而成。常见的热塑性塑料有:硝酸纤维塑料、醋酸纤维塑料、聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料等。如,我们常见的矿泉水瓶、塑料袋等。

按应用范围分

1.通用塑料

该类塑料主要是指产量大、用途广、价格低的一类塑料。它们占塑料总产量的80%左右。主要品种有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛和氨基塑料等。

2.工程塑料

一般是指能在工程技术中作为结构材料的塑料。该类塑料显著的特征是机械强度高,耐化学腐蚀和耐高温性能强,可代替金属或做其它特殊的用途。主要品种有:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚砜、ABS、聚苯醚、氟塑料等。

按可燃程度划分

1.易燃性塑料

该类塑料遇明火后剧烈燃烧,不易熄灭。如硝酸纤维塑料等,这类塑料被列为危险品。

2.可燃性塑料

此类塑料遇明火燃烧,无自熄性,但燃烧速度较快。如聚乙烯、聚丙烯等。

3.难燃性塑料

这类塑料在较强的明火中可燃烧,离火后很快熄灭。如酚醛塑料、醋酸纤维塑料、聚氯乙烯塑料等。

塑料制品主要塑料

聚乙烯塑料

(一)简介

聚乙烯塑料(Polyethylene)是乙烯单体的聚合物。生产原料是石油、焦炉气或酒精。工业生产聚乙烯一般由乙醇脱水、乙炔催化加氢或高温裂解制得。它的商品名称简称为“乙塑”;英文缩写为PE。由于聚乙烯密度大小不同,分为低密度聚乙烯.[PE(L)]、中密度聚乙烯[PE(M)]和高密度聚乙烯[PE (H)]。

聚乙烯的分子结构式为:(—CH2一CH2—) n。它是线型的几何形状,从理论上讲没有支链,容易产生结晶。通常聚乙烯大分子是由晶区和处于高弹态的无定形区交错构成;晶区赋予聚乙烯塑料较高的硬度、强度、化学稳定性等;无定型区赋予聚乙烯塑料较高的柔软性、韧性、透明度等。实际上,聚乙烯大分子不是绝对没有支链的。其结晶度不同,密度也不同,物理机械性能也有差异。

(二)聚合方法

1. 低密度聚乙烯

又称“高压软塑料”。它是由乙烯单体用微量氧作引发剂,在1200一2000大气压、温度为100一300℃条件下,用氧、有机过氧化物或偶氮化合物为引发剂进行聚合而成。

2.中密度聚乙烯

在30—70大气压、温度为l00—250℃条件下,用氧化铬或氧化钼作催化剂合成中密度聚乙烯。实践中带采用以下方法制得:

①将低密度聚乙烯与高密度聚乙烯按一定比例掺合制得;

②采用泥浆法或溶液法,由乙烯与丙烯、丁烯等第二单体共聚制得;

③采用高压法生产,由乙烯与醋酸乙烯、丙烯酸酯等第二单体共聚制得,或使乙烯转化率控制在相当低的条件下制得;

④采用气相法制得。

3.高密度聚乙烯

它是在常压10个大气压和60—80℃条件下,用烷基铝和四氯化钛为主的催化剂聚合而成的。

(三)性能 物理机械性能 PE为乳白色腊状半透明体材料,比水轻、无嗅无味无毒;HDPE柔软、LDPE刚硬;透气性随密度的增大而减小,对N2、O2、CO2的透气性与其他薄膜相比,HDPE较大,但相对地对水蒸气的透气性却很小;PE耐低温性能是通用塑料中最好的,脆裂温度-70℃,但不耐高温;HDPE的强度、硬度较好,但冲击强度、弹性较差、透明度低;而LDPE则相反。

MDPE的性能介于二者之间 耐化学腐蚀性 PE常温下能耐一般酸、碱、盐,但不耐浓的H2SO4、HNO3,在60℃以下能耐绝大多数有机溶剂,在脂肪烃、芳香烃和氯代烃中溶胀。 耐老化性能 PE在空气中O2作用下缓慢降解;受热、紫外线、高能辐射的作用,降解加速。 绝缘性能 介电常数小。 粘结、印刷、着色性差。 (四)燃烧特征

易燃,离火后继续燃烧,并放出与石蜡燃烧时相同的气味;燃烧时,火焰尖部呈黄色,底部呈蓝色;烟少;燃烧时边熔、边燃、边滴落。

(五)用途

低密度聚乙烯的用途非常广泛,用挤出吹塑法可以生产薄膜、中空容器,用挤出法可以生产管材,用挤出压延法、以牛皮纸为底基可以生产复合薄膜,用注射法可以生产各种日用品,如奶瓶、皂盒、玩具、杯子、塑料花等。

中密度聚乙烯主要用于制作各种瓶类制品、中空制品、电缆用制品以及高速自动包装用薄膜。

高密度聚乙烯塑料强度高、耐磨性好,所以主要用于制造绳索、打包带等,还可制作盒、桶、保温瓶壳等。

聚丙烯塑料

(一)简介

聚丙烯塑料(Polypropylene)是由丙烯在甲烷基铝和三氯化钛催化剂作用下,在20个大气压和50℃的条件下,以汽油为溶剂进行聚合而制得的。它的商品名称简称“丙塑”,英文缩写为:PP。

(二)识别特征

未着色时为乳白色半透明体,质软;相对密度小于水,能浮于水平面上;沸水中软化不显著,不变型,软化温度110℃;手摸润滑,但无油腻感,质地挺硬有韧性。取条样拉伸时,发生脆性断裂。

(三)燃烧特征

易燃,离火后可继续燃烧,有特殊气味逸出;火焰尖部呈黄色,烟少,边燃烧、边熔化、边滴落。

(四)结构与性能

CH3

聚丙烯的结构式为:[—CH2—CH—] n ,属于线型大分子,但聚丙烯的甲基侧链有三种不同的排列方式,使其具有较高的结晶度。由于甲基侧链的影响,使聚丙烯与聚乙烯塑料的性质有所区别,主要表现再以下几个方面:

1. 化学稳定性较聚乙烯好

除发烟硝酸和发烟硫酸以外,耐其它化学腐蚀性很好,实验室中80%硫酸和浓盐酸可达100℃而不破坏聚丙烯。

2. 耐热性突出

可在100一120℃的长期使用;但低温时抗冲击强度急剧降低,0℃时的抗冲击强度是20℃时的一半。

3.透气性和透水性低于聚乙烯。

4.刚性、拉伸强度比聚乙烯好。

5.定向拉伸

拉伸方向强度提高,抗弯曲性好,柔韧性增大,对折弯曲100万次被弯处不变白。

6. 耐老化性较聚乙烯差

聚丙烯长链有甲基叔碳原子,不稳定,使用中严防与铜长期接触产生“铜害”。

(五)改性

聚丙烯塑料的使用性能存在一定的缺点,如耐寒性差、抗冲击强度低、耐老化性差等。为了克服这些缺点,常常采用改性措施。

1. 共聚改性

与氯乙烯、丙烯酸等单体共聚,可改进聚丙烯的耐寒性、易燃性、成型流动性等。

2. 共混改性

和其它热塑性塑料、弹性体共混,制备共混物,可改进聚丙烯的耐寒性。

3. 填充——增强改性

添加填充材料和增强材料,提高聚丙烯在高温时的刚性,并降低成型收缩率。

4. 拉伸改性

通过拉伸使分子定向,提高机械强度,如聚丙烯经双轴拉伸后,强度可以提高3倍。

5. 交联改性

聚丙烯的线型结构交联成网状结构,可提高耐热性、机械强度。

(六)用途

聚丙烯塑料主要用于薄膜、管材、瓶类制品等。由于受热软化点较高,可用于制作餐具,如碗、盆、口杯等;医疗器械的杀菌容器;日用品如水桶、热水瓶壳等;还可制作文具盒、仪器盒等;也可制作电器绝缘材料及代替木材的低发泡板材等。它还适于制作各种绳索和包装绳。

中国对聚丙烯的需求量将很快超过美国,成为世界第一大消费国。中国聚丙烯的需求仅为美 国聚丙烯需求量的60%,这个指标已增至95%。该报告指出,今后5年中国聚丙烯需求增长速度将是美国的2倍,到2007年时,中国的聚丙烯需求量将比美国的需求量高出20%。

据业内人士分析,中石化和中石油现已进入世界最大聚丙烯生产商行列,中石化的聚丙烯生产能力位居世界第二位,中石油公司排第十三位。中石油现已与Basell公司签订授权协议,到2007年将实现产能翻番。

虽然中国聚丙烯的生产能力较强,但每年聚丙烯需求缺口仍高达250 万吨,韩国、中东地区及印度作为潜在的聚丙烯出口国将对此予以补充。

2002年全球聚丙烯需求量达到3400万吨,较2001年增加了7%,净增220万吨。据预测,世界聚丙烯总需求量将以6.6%/年的速度增长,到2007年,世界聚丙烯需求量将达到4700万吨以上。

聚苯乙烯塑料

(一)简介

聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成的线型结构的塑料。它的商业名称简称“苯塑”,英文缩写为PS。聚苯乙烯的合成常采用块状聚合法与乳液聚合法。

1. 块状聚合法

将苯乙烯在惰性气体中,温度控制在60—90℃范围内,用过氧化二苯甲酰为催化剂进行聚合,可得到透明块状树脂。该种树脂纯度较高,透明度与光泽较好。

2. 乳液法

在催化剂作用下,将苯乙烯单体的水乳液温度控制在80—95℃条件进行聚合,然后将聚合物从母液中分出,经处理后获粉状树脂。成品耐热性略高于块状聚合树脂,但电绝缘性及透明度略差。

(二)识别特征

表面硬而光滑,透明度好,着色力强,色泽鲜艳;质地发脆、冲击强度低、易磨划、易破碎;敲击时,声音清脆,拗折时容易碎裂;相对密度大于1,略沉于水中。

(三)燃烧现象

燃烧性能好,易燃,离火后继续燃烧,并有苯乙烯臭味放出。火焰呈黄色、冒黑烟;燃烧时软化、起泡。

(四)性能

聚苯乙烯的结构式属线型结构, 但分子链碳原子上有连续间隔的庞大苯基基团,这种结构决定了聚苯乙烯的特殊性能。

1.质地刚硬,抗冲击强度较低;无规构型的聚苯乙烯光泽好、透光率大、着色性好。

2.软化温度为80℃,在80℃以下它是硬如玻璃的固体,在80℃以上则变成较软的物体,有类似橡胶的性质,应避免高温下使用。

3.成型性能好,在使用温度范围内,成品收缩变形性小,尺寸稳定;耐水性好,化学稳定性随温度的升高而降低;对一定浓度的无机酸、有机酸、盐类溶液及碱类、醇类、植物油类等都有较好的抵抗性,在日光下长期放置会逐渐变黄,失透并发生裂纹现象。

4.接触油类、防虫药剂常出现开裂、变色和发粘溶化现象,在光、氧、热的作用下易老化、发黄。

5.易溶于氯仿、二氯甲烷、甲苯、醋丁酯等有机溶剂中,保管中切忌与上述溶剂接触。

(五)改性

聚苯乙烯因有脆性大、软化温度低、易产生龟裂等缺点,严重影响了它的使用。为消除它的缺点,出现了改性聚苯乙烯;途径是将苯乙烯单体与其它单位进行共聚合,或将聚苯乙烯与其它聚合体、共聚体混溶。其改性品种主要有以下几种:

1. 韧性聚苯乙烯

为了改进聚苯乙烯质脆易碎的缺点,采取与橡胶(丁苯或丁腈)等弹性体共混的办法,制成韧质改性聚苯乙烯,提高了聚苯乙烯的抗冲击强度,但降低了产品的透明度和电性能。

2. 氯化苯乙烯

在苯乙烯结构上引入两个氯原子,制成二氯苯乙烯单体,然后聚合成二氯苯乙烯合成树脂。这种改性的聚苯乙烯仍是透明物体,耐热性能提高很大,抗冲击强度也有所提高。

3. 苯乙烯与丙烯猜共聚物(AS)

由于丙烯腈单体的引入,可提高材料的化学抗蚀性、耐热性、机械强度,并不产生裂纹,是一种较理想的材料。

4. 苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚物(ABS)

丁二烯是良好的弹性体,各种单体在共聚物中发挥了各自优良性能。所以,ABS塑料的综合性能好,是一种理想的工程塑料。

(六)用途

聚苯乙烯塑料广泛应用于光学仪器、化工部门及日用品方面,用来制作茶盘、糖缸、皂盒、烟盒、学生尺、梳子等。由于具有一定的透气性,当制成薄膜制品时,又可做良好的食品包装材料。

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