聚苯乙烯的应用及研究发展方向

.聚苯乙烯的应用及研发方向摘要：自20世纪30年代初德国首次实现聚苯乙烯工业生产以来，其应用领域也不断扩大，到目前为止，聚苯乙烯实现了规模、跨越式发展。聚苯乙烯具有良好的防潮性、轻便性、高硬度、高冲击性、保温性，现在是建筑外墙隔热材料聚苯乙烯泡沫板最重要的应用领域。但是聚苯乙烯泡沫塑料的最大缺点是，由于可燃性和不连续性，对建筑材料的应用受到了很大限制。不仅如此，国内聚苯乙烯生产技术有些落后，目前其应用仅限于包装容器、日用品、电子等低端部门。随着现代科学技术的不断进步，修补聚苯乙烯，最大限度地弥补材料的缺陷成为今天研究开发的重要方向。关键词：聚苯乙烯性能；应用领域修改研究；提出现状及展望建议。以下英文标题、作者姓名和该单位的英文翻译、摘要、关键字等英文翻译都使用Times New Roman。applications and research directions of poly styreneAbstract: since the early 1930 s，first in Germany to achive poly styrene industrial production in the future，Its applications are the bigest drawback is the poly styrene foam flam mability，poor fire performance，Making its use in building materials has been a great extents with the progress of modern science and technology，modified poly styrene，Make up material defects to the maximum extent，has become anKeywords:多边形样式性能；应用程序修改；Situation and ProspectsSuggestions。0简介聚苯乙烯是一种用自由基缩聚反应合成苯乙烯单体的聚合物，英文名字为PS。玻璃化温度为80 90，非晶密度为1.04 1.06克/立方厘米，结晶密度为1.11 1.12克/立方厘米，熔体温度为240，电阻率为1020 1022欧洲厘米。导热系数为30c至0.116 w/(公制开放)。通常的聚苯乙烯是一种非晶聚合物，具有良好的隔热、绝缘和透明度，长期使用温度0 70 ，低温容易发生裂纹。此外，还有完全和完全同时的等规聚苯乙烯。普通聚苯乙烯树脂是非晶聚合物，聚苯乙烯大分子链的侧基是苯环，质量侧基是苯环的不规则排列决定了聚苯乙烯的物理化学特性，例如高透明度、刚性、玻璃化温度、高脆性等。可降解聚苯乙烯由在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成，加工过程中用作加热发泡剂，用于制造泡沫产品。苯乙烯和丁二烯的共聚物间聚苯乙烯由茂金属催化剂制成，是近年发展起来的新型聚苯乙烯品种，性能优良，属于工程塑料。1性能1.1机械性能PS的分子量太高，加工困难，因此通常聚苯乙烯的分子量为5-20万。PS的机械性质随着温度的增加，刚度、弹性系数、拉伸强度、冲击强度等减少，而断裂伸延率更大。PS的透明度为88%到92%，折射率为1.59 1.60，继丙烯酸聚合物之后。可以用作光学部件，但阳光作用时容易产生黄色和模糊。PS的主要缺点是易碎，耐热性低。1.2优秀的抗水、防潮挤压板具有坚硬的封闭结构。聚苯乙烯的分子结构本身不吸水，板的正面和背面没有缝隙，所以吸收率很低，防潮性和渗透性很好。高强度耐压性：挤压出版是泡沫结构紧密连接，墙之间没有空隙，所以压缩强度很高，即使长时间起泡，也保持不变。因此，如果使用停车平台、机场跑道、高速公路等，会受到良好的抗冲击性。1.3防腐、耐久性一般硬质泡沫隔热材料使用几年后容易发生老化，还会引起吸收引起的性能下降。挤压板具有防腐、耐老化、保温等优点，在水蒸气的高压力下也保持了良好的性能，寿命为30-40年。1.4轻量，高硬度挤压板的完全封闭单元发泡结构会产生轻巧均匀的蜂窝结构，但像聚氨酯泡沫、酚醛泡沫一样易碎，不易破碎，携带、轻便、易切割，用作屋顶隔热材料时不会影响结构的含量。高品质环保：不发生络合板和霉菌，有害物质不挥发，化学性稳定。同时，在生产过程中，利用环保原料，不产生有害气体，不产生废水而产生的高固体分废弃物，是可回收、再利用的高质量环保产品。2.加工生产第一步是预先发布，设置最终产品的密度。在此过程中，如果包含发泡剂的聚合物粒子在加热条件下软化，发泡剂就会挥发。结果在每个微珠内发生膨胀，形成了很多气泡。气泡孔的数量(最终密度)由加热温度和加热时间控制。在这个过程中，珠子要分散，保持自由流动的状态。工业化生产、发泡过程将可发声PS直接投入蒸汽，通常通过珠和蒸汽连续混合在搅拌机中完成反应，反应装置(如预发泡机)保持外部压力大气压暴露，发泡珠从顶部流出。有些生产工厂在停留时间更平衡或某些发声DPS需要更高的温度时使用间歇釜。发泡后，颗粒要经过熟化处理，使空气逐渐混合到气泡孔中。第二步。首先，将煮熟的预制棒放入具有特定空腔的模具中。对于结构小、复杂的产品，成型时使用原管作用装置，如原材料枪。通过气流把珠吹进空腔。大型产品可以根据自身重力填充空腔。密封、加热装满骨料的中空，将珠子加热软化，使气泡膨胀。珠子泡沫膨胀到填满彼此之间的空隙，并结合在选定的泡沫中。此时，泡沫仍然柔软，受到气泡内部的热气体压力。从模具中取出产品之前，必须制作气体渗出孔，降低温度，稳定产品形状。这通常是向模具内壁泼水的方法。成型模具是双层壁，因此泡沫PS的成型称为“蒸汽室成型”。模具内壁尺寸是实际产品的尺寸，模具内壁有气孔，使蒸汽通过泡沫体扩散。双壁之间的空间形成了用来加热微珠的蒸汽的蒸汽室。在大多数产品中，泡沫PS的成型压力低于276kPa。模具是铝，根据产品要求铸造成特定形状。泡沫PS的成型是经济的生产方法，因为成型压力低，成型设备成本低。3.应用程序3.1挤出聚苯乙烯泡沫外墙外保温系统节约建筑能源是国家长期的强制性推进政策。经过多年的开发，外墙保温系统迅速普及和应用。挤压聚苯乙烯泡沫塑料板材外墙保温系统附着在外墙上，确保保温层的连续性，消除温桥现象，减少室内外冷热和空气的自由交换，提高室内保温效果，是当前我国节能建筑外墙保温形式中最直接、效果最好的保温技术，目前也被广泛使用。与此同时，挤压聚苯乙烯泡沫塑料板在自然环境下吸水率很低，结合专用防裂砂浆的耐水性，有效地将雨水和潮湿的空气隔绝到保温系统外，外墙也发挥了良好的防水效果。3.1.1结构用泡沫塑料板作为隔热材料，用附着着火板的特殊粘合剂粘在基础墙上，用锚螺栓固定。挤压钢板的保护层复盖着耐碱玻璃纤维网眼布、外部电刷增强材料的聚合物防裂砂浆和涂层涂层涂层。3.1.2流程流绝热板地基处理炸弹位置基准墙角、门和窗洞口边缘的保温板内置网眼条保温板切割粘合剂构成保温板粘贴包装保温板图钉和安装尼龙锚定保温板涂层系豁免聚合物裂纹砂浆布局第一层聚合物防裂砂浆碱玻璃纤维网眼布第二层聚合物防裂砂浆3.2包装材料淀粉接枝聚苯乙烯用薄膜、包装材料等加工，用20%-30%淀粉接枝聚苯乙烯制成的瓶子的强度和普通聚苯乙烯塑料瓶子相似的外观可降解性是理想的选择。淀粉接枝聚苯乙烯和聚苯乙烯混合的一次性快餐用具、包装盒等气密性和机械强度高、成本低、在野外直接辐照降解快、土壤掩埋分解也好。3.3粘合剂聚苯乙烯的分子结构中含有苯环，硬度大，与极性物质的粘合性差。聚苯乙烯制成的粘合剂强度低，粘合层坚硬易碎，需要添加改性剂处理。在聚苯乙烯的大分子链中引入极性基，投资少，效果快，生产周期短，成为改性聚苯乙烯的热点和主要方法。但是，随着科学技术的进步和研究的进一步进展，纳米材料和新的修改方法也将有很大的发展，必然伴随着聚苯乙烯应用领域的持续扩展。3.4农用薄膜将塑料聚苯乙烯、PVC和农药混合制成农业薄膜，复盖在农作物上，可以慢慢释放农药。或者将药直接包装在塑料上，然后释放到表面微孔。在各种农药控制释放剂中，技术成熟、品种多、产量大的仍然是微胶囊剂。是通过将农药和其他物质分散成超微米粒子的物理或化学方法包裹在聚合物中固定，形成具有一定涂层强度、缓慢释放农药的半透膜胶囊。4.修正研究4.1 PS共聚改性苯乙烯热塑性弹性体(SBS)经过近半个世纪的发展，我国的合成橡胶生产力和产量跃居世界第二位，成为世界上最具活力的合成橡胶市场之一。在合成橡胶产业发展中，以热塑性弹性体SBS为代表的锂基聚合物的开发最受关注。苯乙烯单体通过共聚方法主要通过块共聚或接枝共聚与第二单体配合使用，引入灵活的链段，以保持苯乙烯的原始特性，增加韧性，提高可加工性。锂聚合物是苯乙烯热塑性弹性体的缩写，也称为苯乙烯嵌段共聚物，是以苯乙烯、丁二烯或异戊二烯为单体的嵌段共聚物。生产过程中都使用了有机锂作为引发剂，因此被称为锂基聚合物。锂基聚合物主要是SBS、SIS及其加氢产品SEBS和SEPS等。业界认为，将SBS称为“第三代橡胶”，将SEBS称为“第四代橡胶”，将锂聚合物的新产品称为“橡胶金”，意味着产品的高附加值。4.2 PS混合变形共混改性是指在一定温度下机械混合两种或多种高分子材料、无机材料和添加剂，最终形成具有宏观均匀、机械、光学、热等特性的新材料的过程。目前，混合修改主要通过以下方式完成：(1)用聚烯烃PE改造PS；(2)改性为聚烯烃PP共混物；(3)工程塑料PC改性PS；PA混合修改的PS。4.3 PS纳米改性纳米无机粒子由于自身独特的表面效应、体积效应、量子尺寸效应，与普通粉末材料及其块状材料的性能有显着的不同。纳米粒子的超细大小和表面活性效果可对聚合物材料内部的缺陷提供出色的修正，并通过最小化内部残基的活性组，可以显着提高聚合物材料的强度、韧性、抗老化特性和耐热性。通过混合纳米填料、in situ聚合、插层、溶液-凝胶等方法，均匀分布在PS基底上，利用填料的纳米尺寸效应、大比表面积和强大的界面作用力，结合填料的刚性、尺寸稳定性、热稳定性和PS的韧性以及处理性能，获得了良好的综合性能的PS纳米塑性。近年来国内外对PS纳米塑料进行了广泛的研究，取得了一系列成果。南京理工大学通过对纳米ti q 2表面的处理和特定聚合物分散剂及母料选择方法，制造了HIPS/TiO2/分散剂纳米复合材料。纳米粒子可以起到应力集中的作用，提高HIPS的槽口冲击强度，同时添加纳米TiO 2可以提高HIPS的耐热性和阻燃性。5.现状和展望5.1现状5.1.1世界在过去的20年里，亚洲地区的生产力迅速增长，创下了历史新高，到上世纪末，产能已超过1300万吨/年，同期世界聚苯乙烯的消费仅为1000万吨/年左右，只有产能的77%左右。全球聚苯乙烯装置的利用率不超过80%，除了多种因素的影响。北美和南美地区的聚苯乙烯基本上生产和销售保持平衡，西欧稍剩一点，但东北亚仍需补充进口不足。世界聚苯乙烯主要用于包装容器、日用品、电力/电子三大工业生产。全球聚苯乙烯的消费结构不同。北美约9%用于电力/电子行业，57%用于包装容器，34%用于其他方面。西欧约15%用于电力/电子行业，48%用于包装容器，37%用于其他