通用热塑性塑料资料

1、通用热塑性树脂一、聚乙烯及乙烯共聚物（一）聚乙烯1聚乙烯的品种由乙烯聚合而得的高聚物称为聚乙烯， 英文名缩写为 PE。聚乙烯颗粒外观呈蜡状， 乳白色或半透明。易燃，燃烧时熔融滴落，产生石蜡气味。根据生产工艺不同，聚乙烯可分为高压法，中压法和低压法。按其密度，聚乙烯 则可分为低密度聚乙烯 （ 密度为 0.910 0.925g/cm 3，英文缩写为 LDPE、中密度聚乙烯 （密度为 0.926 0.940g/cm 3，英文缩写为 MDPE）及高密度聚乙烯 （密度为 0.941 0.965g/cm 3，英文缩写为 HDPE，） 习惯上也将中密度聚乙烯并入低密度聚乙烯中。通常 低密度聚乙烯由高压法聚合

2、而得， 故又叫高压聚乙烯。 高密度聚乙烯则由低压法聚合而 得（ 故又常被叫做低压聚乙烯 ） 。低密度聚乙烯有较多支链，且存在长支链，支化复杂， 大分子链呈枝状。而高密度聚乙烯支化少，且支链短，大分子链呈线型。近些年来，已 获得广泛应用的新一代聚乙烯 （ 第三代聚乙烯 ） 系采用低压法，以乙烯与少量 -烯烃共 聚而得。 其密度在低密度聚乙烯的范围内， 大分子链上分布了较多的短支链， 但从整体 看分子链仍为线型结构。故这类聚乙烯称为线型低密度聚乙烯（ 英文缩写为 LLDPE）。不同合成方法得到了不同类型的聚乙烯。不仅如此，同一种类的聚乙烯还可以有 分子量上的巨大差别， 尤其是高密度聚乙烯。 按分子

3、量划分， 高密度聚乙烯还分为中分 子量，即一般的高密度聚乙烯（分子量在 25 万以下），高分子量高密度聚乙烯 （分子量 2580万左右），超高分子量聚乙烯 （缩写 UHMWP，E分子量在 150万以上） 。此外，尚有 低分子量聚乙烯 （LMWPE，） 即聚乙烯蜡，其分子量低于一万，只能用作塑料加工助剂。2聚乙烯的性能 聚乙烯分子链柔顺，规整性好，易于结晶，能达到较高的结晶度。由于分子链结 构的规整性差异， 高密度聚乙烯有更高的结晶度。 因而与低密度聚乙烯相比， 高密度聚 乙烯刚性较大，透明度较低。聚乙烯的机械强度并不高，不能承受高的载荷，但断裂伸长率高（ 一般在 500%以上） ，韧性好，耐冲

4、击。低密度聚乙烯的拉伸强度常在15MPa左右，硬度约为邵氏 48D；高密度聚乙烯拉伸强度通常在 28MPa左右，硬度约为邵氏 65D。一般地，聚乙烯的拉伸 强度、 冲击强度随分子量增大而提高。 尤其是超高分子量聚乙烯， 表现出了极佳的耐冲 性。此外，超高分子量聚乙烯具有极低摩擦系数，优良的自润滑性和极高的耐磨性。聚乙烯的熔点 （Tm） 随生产方法、 品种牌号不同而有差异。 高密度聚乙烯的熔点较高， 约为 130-135 ，低密度聚乙烯熔点较低， 约 108 115。由此看来， 聚乙烯的耐热 性较差， 但由于聚乙烯分子链柔顺性好， 玻璃化温度低， 有很好的耐低温特性。 通常聚 乙烯脆化温度（ T

5、b）在-50 以下。随着分子量提高，脆化温度更低。超高分子量聚乙 烯的脆化温度在 -140 以下。聚乙烯能耐无氧酸、碱、盐，许多物质的水溶液对聚乙烯无化学作用。在室温时， 聚乙烯耐稀硫酸和稀硝酸。 但强氧化性酸和发烟硫酸、 浓硝酸、 铬酸同硫酸的混合液体在室温下能缓慢作用于聚乙烯，在 90-100 能迅速毁坏聚乙烯。聚乙烯在室温下几乎不溶于任何一种溶剂。但是升高到一定温度时，某些烃类熔 剂可溶解聚乙烯，如温度超过70时，聚乙烯就能溶于甲苯、二甲苯、四氢化萘、十氢化萘中。聚乙烯容易发生光氧老化。在紫外线作用下，聚乙烯发生光降解，致使发脆和介 电性能变劣。炭黑对聚乙烯有良好的光屏蔽作用。因此，通常

6、在聚乙烯电缆护套料中， 加入约 2的色素炭黑，延长其户外使用寿命。生产农用遮阳网时，也需加入适量炭黑 及抗氧剂。 虽然聚乙烯的抗热老化性能尚可， 但有较高耐热老化要求、 使用寿命要求较 长的产品需加入适当的抗氧剂。对某些接触铜的场合（如铜芯线 ） ，还需加入抗铜剂。由于聚乙烯是非极性聚合物，透水率低，有高度的耐水性和很低的水蒸汽透过率 这一突出特点。 但氧气、 二氧化碳、 非极性的有机物及其蒸汽的透过率较高。 无论在哪 种情况，高密度聚乙烯对气体、液体或其蒸汽的阻隔性要比低密度聚乙烯好得多。聚乙烯材料通常可以长时间承受低于某一瞬间强度的负荷而不发生开裂，但是如 有某些介质如醇、 液态烃、 甲酸

7、、 烷基酚聚氧乙烯醚等时， 便可能在较小的应力作用下 发生开裂而破坏。 这一现象叫做环境应力开裂。 这些介质就叫做活性环境。 聚乙烯是一 种对环境应力开裂极为敏感的材料。而敏感的程度又与聚乙烯的品种有关。一般来说， 不论是高密度聚乙烯， 还是低密度聚乙烯， 其耐环境应力开裂性都随着熔体指数的减少 （ 分子量增大 ） 而提高。 当密度和分子量相近时， 分子量分布窄， 其耐环境应力开裂性就 较好。此外， 短链支化多的聚乙烯耐环境应力开裂性也强。 所以线型低密度聚乙烯、 高 分子高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯都有突出的耐环境应力开裂性。由于聚乙烯的非极性长链结构， 加上吸湿性小、 因而具有优异的电绝

8、缘性。 在 90 以下，于很宽的频率范围内 （108Hz）以下，介电损耗很低 （10-4 数量级 ）且耐高压。 聚乙烯 的介电常数也很低，而且几乎与频率和温度无关。聚乙烯有较宽的加工温度范围，一般在150 230下进行，但在某些场合，可高达 280 （如涂层、纺丝 ）。由于其吸湿性小 （0.01%） ，成型前可不干燥。聚乙烯熔体有良好的流动性和延伸性，其中低密度聚乙烯的熔体粘度对剪切速率 有更强烈的依赖性，易剪切变稀，而高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯则易拉伸变稀， 故更宜用来生产超薄薄膜。聚乙烯在 95 100进行热拉伸，取向发展顺利，可获得较高的拉伸倍数（9 10倍或更高）和稳定的取向结构。

9、因此，用HDPE生产单丝、编织丝可在此温度区进行热拉伸。由于聚乙烯的结晶度高，因此冷却后收缩率也较大（1.5 3.5%），在制品壁厚不均匀处，加强筋处易产生瘪痕，不均匀的冷却极易造成翘曲变形。聚乙烯是非极性的低表面能的聚合物，因此它的粘接性和印刷性较差，要获得较 高的粘接强度和良好的表面印刷性， 需经过表面处理。 如用强氧剂铬酸氧化液进行表面 腐蚀， 或进行放电处理。 使气体激发并与聚合物表面作用。 经过这些处理， 得到附有极 性基团的表面。3应用聚乙烯具有优异的综合性能，用途十分广泛。常用于制造各种用途的薄膜、丝、 软板、管材、中空容器、电线电缆绝缘与护套、泡沫塑料、编织物 （ 如编织袋、集

10、装袋、 土工材料 ） 以及日用品。超分子量聚乙烯常用作摩阻材料和多孔性材料。（二）乙烯共聚物1乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物。乙烯 -醋酸乙烯酯共聚树脂是在乙烯聚合时，加入共聚单体醋酸乙烯酯进行共聚而 得。其英文缩写为 EVA。乙烯 -醋酸乙烯酯共聚树脂的性能与共聚物的组成及分子量有很大关系。当其中醋 酸乙烯酯 （VA）含量越低，越接近于聚乙烯的性能。 醋酸乙烯酯含量增高， 它的弹性、 柔 软性、粘合性、透明性提高，熔点降低。分子量越高 （MI 越小 ），力学强度越高，但熔 体粘度也越高。一般的乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚树脂中，醋酸乙烯酯含量为18%左右，具有良好的柔韧性、 橡胶般弹性， 低温挠曲性

11、， 优良的耐环境应力开裂性、 染色性和填料 的掺合性。乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物除可单独用来生产制品外，常用来与其它树脂共混 改性，如高填充无机填料的聚乙烯体系， 加入适量的 EVA，仍能保持良好的断裂伸长率； 低密度聚乙烯电缆护套料中， 加入 EVA可提高耐环境应力开裂性， 聚乙烯泡沫塑料中加 入 EVA可提高其柔软性和回弹性。此外，高熔体指数EVA常用于制备热熔粘合剂。2乙烯 - 丙烯酸乙酯共聚物 （EEA）乙烯 -丙烯酸乙酯共聚物的结晶性比聚乙烯低，柔软而有弹性，有良好的拉伸强度 和低温抗冲性，突出的耐环境应力开裂性。乙烯 - 丙烯酸乙酯的高温稳定性优良，能耐 受 300 以上的加工温度

12、， 特别适合于无底层的高温挤出涂层， 且涂层有良好的粘合力。3乙烯 - 丙烯酸盐共聚物 （Surly 树脂 ）乙烯 - 丙烯酸盐共聚物又称离子聚合物。它是在乙烯和丙烯酸（或甲基丙烯酸）的 共聚物主链上引入金属离子（如锌、镁等） ，以实现分子链交联的一类聚合物。杜邦公 司的商品名为 Surly 树脂。与聚乙烯相比， Surly 树脂只具有很低的结晶度，故透 明性好。透光率约为 80 92%，是良好的透明包装材料。 Surly 树脂分子链间特殊的 离子交联具有可逆性。 加热时交联键解离， 从而能熔融流动。 冷却至室温时交联键恢复。 它属于热塑性弹性体， 在加工温度下有良好的加工流动性， 室温下有优

13、良的橡胶弹性和 柔韧性。 其低温性能优良。 脆化温度 76，甚至可达 105。拉伸强度优于聚乙烯， 耐环境应力开裂性，耐油性优越。 Surly 树脂的另一特点是与其它材料有很好的粘合 力，常用作层合材料的粘合层。（三）聚乙烯的其它化学改性品种1 氯化聚乙烯 用溶液法或悬浮法，在过氧化物存在下，通氯使聚乙烯氯化，得到氯化聚乙烯， 英文缩写为 CPE。氯化聚乙烯的含氯量一般为 25 40%。由于氯的取代，破坏了聚乙烯 的分子链规整性， 结晶性大大降低。 通常含量的氯化聚乙烯具有橡胶状弹性。 氯化聚乙 烯具有优良的耐候性、 耐寒性、 耐化学药品性、 耐油性和电气性能， 广泛用于电绝缘制 品、片材、

14、地板等方面。 氯化聚乙烯具有较好的耐燃性， 常作为高分子阻燃剂与聚乙烯 等共混， 使它达到阻燃化。 氯化聚乙烯具有高的填充性， 能填充大量的填料， 并与其它 多种塑料有良好的混熔性。 含氯量为 36%左右的氯化聚乙烯是聚氯乙烯的重要的抗冲击 改性剂。2 有机羧酸 （酐） 接枝聚乙烯 采用熔融挤出接枝的方法，将有机羧酸（ 酐）如马来酸酐接枝到聚乙烯分子链上，使非极性的聚乙烯分子链带上具有反应性的羧酸或酸酐基团。近年来， 这类接枝聚乙烯已进入了工业化生产， 商品化的产品已经进入市场。 这类接枝聚乙烯由于常有反应性基 团，与某些极性高聚物 （如尼龙 ）具有良好的亲合力。 因此常用作聚乙烯和尼龙层合制

15、品 的粘合层，以及聚乙烯 / 尼龙共混物的增容剂。二、聚丙烯（ 一） 聚丙烯的品种 以丙烯聚合而得到的聚合物称为聚丙烯，英文缩写为PP。聚丙烯颗粒外观为白色蜡状物，比聚乙烯更轻，透明性也略好。它易燃，燃烧时熔融滴落并发出石油气味。依据侧甲基在空间排列方向的差别，聚丙烯在主体构型上有等规、间规与无规物 之分。工业聚丙烯以等规物为主 9498.5%，其等规物含量 （等规度 ）常用不溶于沸腾正 庚烷中的聚合物百分数 （ 等规指数 ）来近似度量。 国家标准 GB/T2412-80 规定了聚丙烯等 规指数的测定方法。无规聚丙烯通常是在溶液法生产工业PP的过程中被分离出来的副产物。 它是透明的橡胶状物质，

16、 不能用来生产制品。 常用于聚丙烯填充母料中作载体树 脂。大多数工业聚丙烯是仅由丙烯一种单体聚合而得到的，即为均聚聚丙烯。有时为 了满足各种性能需要，在聚丙烯合成过程中，常引入少量乙烯单体（或丁烯1、已烯1 等）进行共聚，等到共聚聚丙烯。共聚聚丙烯中最重要的是乙烯与丙烯的共聚物。（二）聚丙烯性能由于工业聚丙烯具有高度的立体规整性， 因而结晶性好， 其结晶度一般为 50 70%， 有时可达 80%。等规度越高，结晶性越好，密度越大。聚丙烯的密度一般为0.90 0.91g/cm 3。聚丙烯有多种晶体形态。结晶时的条件（即冷却过程 ） 不同，先成不同形态的晶体，从而影响硬度、刚性、冲击强度和透明度。

17、工业聚丙烯的熔点约为 164-170 ，与聚乙烯相比，有较好的耐热性，其制品能耐 100以上的温度， 低负荷时可在 110连续使用， 断续使用温度可达 120，无负荷下 能耐 150，但由于聚丙烯分子链上交替存在着甲基，分子链较聚乙烯僵硬，玻璃化温 度较高（ -10 左右）耐寒性较差，脆化温度高。均聚聚丙烯的低温使用温度极限一般 为-20 到-15 。实际上在 0附近，聚丙烯就显得有点发脆。聚丙烯的拉伸强度，屈服强度、刚性、硬度都较聚乙烯高。随着分子量提高（熔 体指数降低） ，拉伸强度和伸长率提高，但由于低分子量提高使结晶迟缓，会使屈服强 度，刚性和硬度稍有降低。 聚丙烯的等规度越高， 屈服强

18、度、 刚性、 硬度都会相应提高。 聚丙烯的冲击强度较低， 尤其是分子量较低， 等规度较高的情况下， 冲击强度更低。 为 了改进耐冲击性， 降低脆化温度， 可以使用共聚聚丙烯 （一般由丙烯与少量乙烯共聚而 得），也可采用共混改性的方法使聚丙烯增韧。聚丙烯力学性能方面的显著特点是优异 的耐弯曲疲劳性， 尤其是取向后的聚丙烯， 可耐百万次以上弯折。 利用这一特性， 可生 产底盖一体的铰链盒。聚丙烯的电气性能与聚乙烯相似，有优良的电绝缘性，体积电阻率>1016 .cm，介电常数 （2.2 2.6） 和介电损耗 （0.0004 0.001） 都很低，且受频率影响小。聚丙烯的基本化学性能与聚乙烯相似

19、，对大多数介质稳定。无机酸、碱或盐的溶 液，除具有强氧化性者外，在 100以下对 PP 几乎无破坏作用。室温下任何液体对聚 丙烯不发生溶解作用。 温度升高时， 一些液体如芳烃和氯化烃对聚丙烯的溶胀作用增强。 80以上，聚丙烯能熔于芳烃和氯化烃，如二甲苯、十氢化萘、四氯化碳等。由于聚丙烯主链上交替存在叔碳原子，使聚丙烯对氧很敏感，易发生热氧老化和 光氧老化， 老化速度比聚乙烯快得多。 铜离子对聚丙烯的老化有强烈的催化作用。 因此 对长期接触较高的温度或在户外使用的聚丙烯制品，需注意加强配分中的防老化体系， 在接触铜的电绝缘用途场合， 需添加铜抑制剂或选用添加有铜抑制剂的抗铜害聚丙烯树 脂。聚丙烯

20、为非极性高聚物，吸水率很低，成型前一般不需进行干燥处理。必要时， 可在 80 100干燥 34 小时。聚丙烯的加工温度一般为 210 250。过高的温度或 过长的受热时间， 会由于热降解而使分子量明显下降， 而引起性能变劣。 聚丙烯在成型 过程中，由于热收缩和结晶作用，比容有较大的变化。对注射成型制品，在箱孔、加强 筋、附近及壁厚较大的部位，容易产生气泡、凹痕。对一些尺寸精度较高的零件，最好 选用经过改性的低收缩性聚丙烯。聚丙烯熔体在通常的加工条件下冷却结晶，会因本体成核作用较慢而使得晶核数 量少，故往往易形成大球晶，造成冲击强低、透明性差。加入有效的结晶成核剂，可使 晶核增多， 结晶微细化，

21、 冲击强度增大， 透明性提高。 这种使聚丙烯透明化的添加剂近 年来已经商品化。 加入成核剂后， 球晶大小受温度影响小， 可减小厚壁制品由于冷却不 均匀造成的结构不均匀性。此外，加入成核剂后，最大结晶速率温度提高到140 （ 通常聚丙烯的最大结晶速率温度为 120130） ，结晶速度大大加快，结晶度增加，减轻 后结晶作用及成型制品的后收缩变形。（ 三 ） 共聚聚丙烯和接枝聚丙烯1、乙烯丙烯无规共聚物 使丙烯和乙烯的混合气体同时进行聚合， 所得聚合物的主链中无规则地分布着丙烯 和乙烯的链段。乙烯起着阻止丙烯结晶的作用，乙烯含量达20时结晶就很困难，到30时就会是完全无定形的了， 成为橡胶弹性体。

22、作为塑料使用的乙烯丙烯无规共聚 物，其乙烯含量通常仅为 3左右， 有时也根据需要使乙烯含量调节在 5 10范围内。 与均聚聚丙烯相比， 乙烯丙烯无规共聚物具有以下特点： 结晶性和熔点下降； 硬度降 低、冲击强度增大，透明性提高；玻璃化温度和脆化温度降低。2、丙烯乙烯嵌段共聚体在单一的丙烯聚合后， 除去未反应的丙烯， 再与乙烯聚合， 这样的聚合方法就叫做 嵌段聚合。 它生成聚乙烯、 聚丙烯和末端嵌段共聚物的混合物。 通常， 丙烯乙烯嵌段 共聚体中乙烯含量为 530。 与无规共聚体相比， 嵌段共聚体保持了聚乙烯和聚丙烯 各自的结晶能力， 具有聚乙烯和聚丙烯的性能的优良组合。 因此软化点降低很少，

23、而冲 击强度提高很大， 脆化温度大大下降。 这种嵌段共聚体的最大特点在于不使刚性特别降 低而能使脆性得到明显改善。3、接枝聚丙烯 接枝聚丙烯是在聚丙烯主链上接枝化学结构与主链不同的侧链或侧基， 从而赋予接 枝聚合物一些优良的特性。 接枝的方法通常有溶液法和熔融法。 熔融法可在反应双螺杆 挤出机或熔融混炼机中进行。 常用的接枝单体有顺丁烯二酸 （酐）、衣康酸、 丙烯酸（酯） 类等。 通过接枝聚合， 在聚丙烯的分子链上接枝适当的极性基团，改善了聚丙烯的粘接特性。 这类接枝聚丙烯， 不仅在强度特性、 耐药品性、 耐候性等方面保持着聚丙烯的基 本特性，而且熔融后与尼龙、乙烯乙烯醇共聚物、金属、玻璃、木

24、材、纸等有良好的 粘接性。 因此， 它常用作共挤出复合和其它塑料层合制品中的粘接树脂， 用于金属的防 腐涂装。 在塑料改性方面， 可用作聚烯烃与尼龙等极性树脂共混时的增容剂， 提高共混 物的性能。也可用于聚丙烯填充体系，增进聚丙烯与填料的界面结合力。三、苯乙烯系树脂与塑料（ 一 ） 聚苯乙烯 聚苯乙烯是苯乙烯单体在一定条件下聚合而成的热塑性树脂，英文缩写为PS。聚苯乙烯的密度为 1.054g/cm 3。常规的工业聚苯乙烯为无规立构聚合物，不具有结晶性， 基本为无定形态，具有较高的透明度，可见光透光率88-92%。聚苯乙烯易燃，燃烧时产生浓黑烟，并放出芳香气味。由于聚苯乙烯分子链碳原子上交替存在

25、着庞大的苯基侧基，分子链的刚性大，有 较高的拉伸强度、弯曲强度，质坚而刚，但脆性很大，冲击强度低，易碎裂，落地时锵 镪有声。 聚苯乙烯的长期载荷性差， 在长期载荷作用下， 拉伸强度只有原来强度的三分 之一到四分之一。聚苯乙烯的玻璃化温度为100，热变形温度为 70-90 ，最高连续使用温度为60-80 。具体温度值与树脂中的残留单体、低聚物含量有关，也与成型后的热处理有 关。 如退火处理可提高热变形温度。 并且退火温度高， 退火处理时间越长， 热变形温度 就越高。聚苯乙烯具有非常低的导热系数， （近似 0.13 .K）, 且导热系数随温度变 化小。因此 , 其发泡塑料可作为良好的冷冻绝热材料。

26、聚苯乙烯是纯的烃类聚合物。因此，耐酸、耐碱、但不耐强氧化性酸、如硝酸、 硫酸与铬酸混合液。 对水、低级醇、植物油、 某些矿物油及各种盐溶液有足够的抵抗力。 与聚乙烯、聚丙烯不同，聚苯乙烯在常温下便可溶于芳香烃类溶剂中，如苯、甲苯、二 甲苯、乙苯、苯乙烯及氯苯中。聚苯乙烯的耐辐射性良好，在高能射线辐照下，性能变 化较小。因此可用于 X 光室、放射性室等有高能射线的工作环境中。聚苯乙烯有优良的电绝缘性能，且由于吸水率很低 （0.02%） 。即使在潮湿环境中， 电绝缘性能仍然良好。介电常数和介电损耗都很小，且受频率影响很小。介电强度高， 几乎和云母相近。聚苯乙烯有优良的成型加工性，是大工业生产的树脂

27、中容易成型加工的品种之一， 粘流温度和分解温度的区间较宽， 成型温度的选择和调节的灵活性较大， 一般加工温度 区间为 170-250 。聚苯乙烯的熔体有良好的流动性，成型加工中，调节温度和调节压 力，都会有效地改变熔体粘度。 聚苯乙烯的 Tg Tf 温度范围较宽 , 这就使热成型变得更 加方便 .与聚乙烯 ,聚丙烯相比 , 聚苯乙烯的比热小 ,且无结晶 , 成型收缩率低 （约 045）。 但聚苯乙烯制品生产中， 易形成内应力的问题较为突出。 由于聚苯乙烯分子链刚硬， 在 成型过程中产生的取向在冷却过程中不易得到充分松弛。 而聚合物分子总是力图恢复到 原来的自然卷曲状态， 如果这些取向分子在松弛

28、前已经被冷却冻结起来的话， 就在制品 中产生了内应力。 带有内应力的制品比无内应力的制品更脆、 在贮存和使用过程中， 其 力学性能、光学性能迅速下降，甚至产生表面银纹、开裂。为降低内应力，可通过提高 成型温度， 或模具温度， 选择流动性好的品级， 也可进行热处理， 将成型后的制品随即 在 60 80条件下放置一段时间，然后缓冷至室温。（ 二 ） 高抗冲击聚苯乙烯 （HIPS） 聚苯乙烯具有许多优异的性能，但由于其质脆，冲击强度低，易应力开裂。为了 改善聚苯乙烯的这些缺点， 工业上采用接枝共聚共混法生产出了高抗冲聚苯乙烯， 其英 文名缩写为 （HIPS） 。将橡胶溶解于苯乙烯单体中， 然后用通常

29、方式聚合聚苯乙烯。 所用 橡胶通常为聚丁二烯、 丁苯橡胶、 丁苯嵌段共聚物、 乙丙橡胶等。 根据所用橡胶品种和 用量， 及造粒时所加的添加剂， 可得超高抗冲击型， 高抗冲击型， 中抗冲击型， 耐候型， 阻燃型等各种特性的高抗冲聚苯乙烯。高抗冲击聚苯乙烯是白色或微黄色的热塑性颗粒。由于橡胶颗粒的存在及折光指 数的差异，大多数高抗冲击聚苯乙烯都不透明。它具有通用级聚苯乙烯的大多数优点， 但由于采用了橡胶改性，冲击强度得到了大幅度提高，拉伸强度、弯曲强度、模量、耐 热性、耐候性却有所降低。其降低的程度则与橡胶品种和用量有关。（ 三 ） 苯乙烯 - 丙烯腈共聚物 （AS）苯乙烯 - 丙烯腈共聚物简称

30、AS树脂。通常，共聚物中丙烯腈含量约为 30%左右。该 含量时综合性能较好。 AS树脂基本上保持了聚苯乙烯的透明性，相对密度 1.07-1.10 ， 坚硬而且刚性好。由于引入了极性的氰基，分子间力大，耐热性、耐油性、耐冲击性、 模量都较聚苯乙烯好。 AS 树脂有良好的尺寸稳定性、耐化学药品性、耐环境应力开裂 性、耐水、酸、碱、洗涤剂，但可溶于酮类、芳香烃类及二甲基甲酰胺等有机溶剂。AS 树脂模塑收缩率低，加工流动性、热稳定性比聚苯乙烯稍差，吸湿性比聚苯乙 烯大，且少量的吸湿性对成型制品质量有较大影响，加工前要注意干燥。（ 四 ） 苯乙烯 - 丁二烯共聚物 （K 树脂 ）苯乙烯 - 丁二烯共聚物

31、，英文缩写为 BS。作为塑料用时，通常其中苯乙烯含量在 55%以上，且多为嵌段共聚物。如美国菲利浦公司的K- 树脂，即为苯乙烯含量为 25%的BS嵌段共聚物。与 PS相比 K- 树脂有高的冲击强度。是一种透明且韧性高的塑料材料， 介电性能好， 尤其是介电损耗小， 耐化学药品性 （特别是碱 ）优良， 同时又具有耐海水腐 蚀的特性。四、ABS类树脂与塑料（ 一 ）ABS1ABS的组成ABS 是由丙烯腈 （A） 、丁二烯 （B） 和苯乙烯 （S） 三种单体组成。通常 A 含量约为 20-30%，B 含量约为 5-40%，S 含量约为 40-70%。ABS虽然通常被认为是丙烯腈 -丁二烯 - 苯乙烯三

32、元共聚物，但实际上是一类复杂的聚合物共混体系（聚合物合金 ） 。较陈旧的方法是由机械共混法制备。 而目前工业上主要是由接枝共聚 - 共混法生产 ABS。ABS树脂 具有复杂的两相结构， 即由橡胶相、 树脂相以及两相过渡层所构成。 橡胶相通常是聚丁 二烯橡胶，树脂相为丙烯腈与苯乙烯的共聚物，过渡层则由AS接枝橡胶构成。橡胶相呈分散粒子分散于树脂连续相中，过渡层则起着两相间的中间桥梁作用。ABS中三元的组成比例，橡胶相分子量、交联度、含量、胶粒的分散状态，树脂相 A 与 S的组成、排列方式、分子量及分子量分布，过渡层中接枝共聚物主链和支链的组 成及排列方式、 接枝率、 接枝层厚度等都构成了 ABS

33、性能的影响因素。 所以 ABS牌号众 多。不同牌号，性能会有较大的差别，如按冲击强度划分，ABS有中抗冲击型、高抗冲击型、超高抗冲击型。 按成型加工性划分， ABS有挤出级、 注射级、电镀型、 高光泽型， 此外，还有高耐热级、高刚性级等。2ABS的性能由于 ABS的组成特性，它不仅兼有 A、B、S 三组份各自均聚物的特点，而且突出 地表现出三组份间的协同作用， 使其呈现出较为理想而全面的综合性能。 其中苯乙烯提 供了刚性，易加工性、染色性，丁二烯提供了韧性，提高冲击强度，丙烯腈提高耐化学 药品性，提高热变形温度、表面硬度及拉伸强度。通常 ABS的耐热性比高抗冲击聚苯乙烯好。 维卡软化点一般在

34、95左右 （ 高耐热级 可达 110 ） ，热变形温度一般在 90左右 （高耐热级可达 100） 。由于橡胶组分的存 在， ABS 的耐寒性好。在 -40 仍表现出良好的韧性。由于其既耐热，又耐寒，使用温 度范围较宽，一般可从 -40 100。ABS的线膨胀系数小，制品具有良好的尺寸稳定性，且抗蠕变性好。承受 7Mpa 载 荷时，尺寸无明显变化，升温时抗蠕变能力也不迅速下降。ABS有较好的综合力学性能。拉伸、弯曲强度、冲击强度、硬度值都较高。不同牌 号间，单项性能值会有较大差别。 ABS悬臂梁冲击强度值一般 100 400J/m。拉伸强度 一般为 35 55MPa，弯曲强度 55 85Mpa，

35、洛氏硬度 R90 115。由于 ABS的各项力学性 能较好，却还综合了较好的抗蠕变性，故也广泛用作工程材料。ABS能耐水、无机酸、 碱及盐，但不耐氧化性酸、 冰醋酸、 矿物油、植物油、 醇类、 对有内应力的制件会产生较大的影响， 长期接触甚至会引起环境应力开裂。 酮、醛、酯、 卤代烃及芳烃会引起溶胀或溶解作用。 此外，由于 ABS中 B组份（丁二烯 ）的存在，结构 中含有双键， 耐候性差， 易发生光氧老化和热氧老化。 为了提高耐候性， 可加入抗氧剂 和光稳定剂。ABS 具有优良的成型加工性。一般成型成型加工温度在180230。其流动性比聚苯乙烯稍差， 热稳定性也不及聚苯乙烯和聚乙烯， 最高加工

36、温度一般不要超过 250 。水份的存在对 ABS 成型制品的外观影响较大。虽然ABS的吸水率并不高 （一般为0.3%左右 ） ，但少量的水份，会使产品表面出现银丝纹。因此与加工PE、 PP、 PE不同。原料一定要经干燥，含水量控制在0.6%以下。ABS的模塑收缩率低， （一般为 0.4 0.6%） ， 且制品后变形小。故易于成型尺寸 精度较高的零部件。此外， ABS还易于着色，并有优良的二次加工特性，如容易进行电 镀等表面装饰、有良好的热成型性等。（ 二 ） 新型 ABSABS树脂虽然综合性能良好，但却有不透明、耐候性不足、不耐燃等缺点。为改进 ABS的性能，发展了许多结构类似于ABS的接枝共

37、聚 - 共混物。尽管它们的组成已不是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三者的结合，但习惯上仍划在ABS之列，故常称为新型 ABS，其典型品种有 MBS、 MABS、 ACS、 AAS、 EPSAN等。1MBSMBS的生产过程与 ABS大致相同。 与 ABS不同的是， 甲基丙烯酸酯单体取代了丙烯 腈单体，由于橡胶相与树脂相折光指数相近，所以具有较好透明性。透光率可达90%。故又名透明 ABS。MBS较 ABS耐候性好，耐热性比 ABS稍差（ 热变形温度 75-80 ） ，其 它性能与 ABS相似。MBS主要用于要求透明的场合取代 ABS，可用注射、挤出、吹塑等成型方法成型加 工。此外， MBS与 PVC有良

38、好的掺混性，且折光指数相近。因此，MBS常用作透明硬质PVC的改性剂。 在硬质 PVC中加入 MBS，可提高冲击强度、 耐寒性， 并改善成型加工性。2MABSMABS也被称为透明 ABS。它是甲基丙烯甲酯、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯四元组成 物。MABS是耐冲击，强韧性、优良的透明树脂。透光率大于85%。除透明性以外，其它性能类似于 ABS。3AASAAS是丙烯腈、丙烯酸酯、苯乙烯三元组成物。与ABS相比，聚丁二烯橡胶组份换成了聚丙烯酯橡胶。 由于聚丙烯酯橡胶是饱和橡胶， 因此 AAS有突出的耐候性和耐光性， （比 ABS提高约 10倍）。AAS制品户外使用一年左右，力学性能变化很小，颜色变化也

39、不大。此外 AAS还有良好的透明性。 AAS的其它性能与 ABS相似。4ACSACS是由丙烯腈，氯化聚乙烯，苯乙烯三元组成物。与ABS相比，氯化聚乙烯橡胶取代了聚丁二烯橡胶， 分子主链中没有双键， 因此 ACS耐候性优良， 耐化学药品性也优 于 ABS。由于氯化聚乙烯橡胶存在， 赋予一定的阻燃性。 按橡胶含量及橡胶中氯的含量， ACS可分为通用级及难燃级。 一般通用级的氯指数达 19.6 。难燃级的氧指数可达 29.6 。由于氯化聚乙烯的存在， ACS在高温下易分解出 HCl。因此尽管在制成的粒料中已 加入了热稳定剂，但在成型时，加工温度应比通常的ABS低一些，难燃级则应更低。5EPSANEP

40、SAN是乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯腈四元组成物。与ABS相比，乙丙橡胶取代了聚丁二烯橡胶。由于分子主链中没有双键，因此，耐候性、耐热老化性优异。其耐候性 约为 ABS的 68 倍。经 8814个星期的热老化试验，冲击强度只降低5-8%。因此，EPSAN最宜于取代 ABS，用于制作户外使用的制品。由于其稳定性好，白色制品无论在 成型加工还是在使用过程中，不易泛黄。五、氯乙烯类树脂( 一 ) 聚氯乙烯聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而得， 其英文缩写为 PVC。它是最早工业化生产的塑 料品种之一， 目前产量仅次于聚乙烯。 聚氯乙烯的工业化生产方法主要有悬浮法、 乳液 法、本体法和微悬浮法。乳液法聚氯乙烯树

41、脂粒径较细，一般为0.1 1m。由于颗粒微细，加之表面裹有乳化剂， 可以帮助树脂与增塑剂的浸润， 故能常温下与增塑剂混合制成不发生沉析的聚 氯乙烯糊。 故乳液法聚氯乙烯树脂又叫聚氯乙烯糊树脂或糊状树脂。 乳液法聚氯乙烯树 脂的缺点是杂质含量高， 电绝缘性差、 透明度差， 产品成本高。 故一般仅限于需要先配 制成糊再成型加工的制品，如涂覆制品、浸渍成型和搪塑成型制品。悬浮法聚氯乙烯树脂是聚氯乙烯的主要品种， 其产量约占世界聚氯乙烯产量的 80% 以上，悬浮法聚氯乙烯树脂粒径大，约5150 m，按合成工艺的不同，颗粒形态又可从紧密的光滑球形， 到外形不规则、 表面毛糙的多孔疏松型。 其疏松程度可由

42、表观密度 来度量。 疏松程度高， 表观密度小， 加工过程中， 疏松型聚氯乙烯树脂吸收增塑剂速度 和塑化速度快， 因此目前悬浮法聚氯乙烯树脂绝大部分为疏松型。 其加工方便， 适合多 种成型方法，并可粉料直接挤出或注射成型制品，且产品性能好。本体法聚氯乙烯乙烯树脂性能优于悬浮法。树脂中杂质含量少，热稳定性好，透 明性和电绝缘性都较悬浮法高，故尤适合于高级绝缘和高透明度制品。微悬浮法所得树脂，粘度介于悬浮法和乳液法树脂之间，产品质量稳定，可用于 替代糊用树脂。树脂吸收增塑剂量大，制品透明性好。2聚氯乙烯的平均分子量及其表征 聚氯乙烯的平均分子量是选择树脂时的重要依据，它对加工性状和产品性能有很 大影

43、响。 表征平均分子量的方法通常都是基于聚氯乙烯树脂稀溶液粘度的测定。 最常用 的是绝对粘度 () 、粘数 (VN) 、K 值。独联体、波兰等多国采用绝对粘度，并以此作为划分牌号的一个重要参数。我国 乳液法 PVC树脂的型号划分， 也以绝对粘度为依据， 并将绝对粘度规定为以 100ml 的 1， 2二氯乙烯溶剂溶解 1g PVC 树脂所得的稀溶液在 20时的运动粘度。绝对粘度值越 高， PVC的平均分子量越大。西欧、美国等更多的国家和地区，则多采用K 值。 K值是由 PVC稀溶液的粘度 ( )和纯溶剂的粘度 ( 0)的比值( / 0)换算而得。 K值越大， PVC的平均分子量也越大。在国际标准中

44、则采用粘数( VN)。我国的悬浮树脂也采用粘数表征分子量并划分型 号，并规定了测定粘数的方法 (GB3401-82) 。测定粘数所用的溶剂为环已酮，浓度( )为每毫升溶液中含 5mg PVC树脂，测定条件为 25。通过测定稀溶液的粘度 ( ) 和纯 溶剂 ( 0) ，计算出粘数 ( V N ) c0 。粘数越大，分子量越大。根据粘数范围，我 0c国悬浮树脂分为七个型号，从 SG1 到0 SG7。型号越高，粘数越小，分子量越低。各型号 对应的粘数见表 2 1。表 2 1悬浮法 PVC树脂型号与粘数对应值型号PVC-SG1PVC-SG2PVC-SG3PVC-SG4PVC-SG5PVC-SG6PVC

45、-SG6粘数 (ml/g)155144143136135 1271261181171071069695853. 聚氯乙烯的性能PVC 树脂为白色粉未状物。 PVC 本体在 20时的折光率为 1.544 ，相对密度在 1.40g/cm3 左右。 PVC的吸水性、透水性、透气性都较低，能耐大多数无机酸、碱、盐， 不溶于石油、 矿物油等非极性溶剂。 常用的 PVC的有效溶剂有环已酮、 四氢呋喃、 硝基 苯、二氯乙烷等。 许多分子量适中、 具有适当极性与非极性比例的高沸点酯类化合物虽 在常温时不能溶解 PVC，但在加工温度下， PVC可大量吸收这些物质，从而改善其塑性 和制品的柔软性。 因此被用作 P

46、VC的增塑剂。 PVC中最常用也是最主要的增塑剂是邻苯 二甲酸酯类， 如邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯。PVC塑料制品的力学性能可以在宽广的范围内变化， 它主要取决于分子量、 增塑剂及填料。 如随着增塑剂用量的增加， PVC可由硬质变成柔软的塑料。一般地，硬质制品中的增塑剂用量为05 份（以 PVC为 100份计），软制品中的增塑剂用量在 25 份以上。在 525 份增塑剂用量范围内， 为 半硬质制品。 硬质 PVC的常用缩写为 HPVC或 RPVC，软质 PVC的缩写为 SPVC，不加增塑 剂的硬质 PVC则常被称为无增塑 PVC或未增塑 PVC（缩写为 UPVC）。随着增塑剂用量增 加

47、，硬度、模量、拉伸强度降低，而断裂伸长率提高。硬质制品的拉伸强度通常为 35 52MP，伸长率小于 40；而软质制品的拉伸强度通常只有1224 MP，断裂伸长率则可达 300 甚至更高。聚氯乙烯的玻璃化温度大约在80左右，随着添加增塑剂品种和用量不同有很大变化。增塑剂用量增加，玻璃化温度降低。由于PVC基本为无定型的，因此， PVC制品的耐热性较差。 一般情况下， 连续使用温度不宜超过 65。 PVC的耐寒性也较差， 即使 是有些加有增塑剂的软 PVC制品， 在低温下也会变硬甚至发脆。 在要求耐寒的场合， 软 制品中应添加耐寒性增塑剂 （如癸二酸二辛酯 ） ，硬制品则应添加抗冲击改性剂 （ 如

48、氯化 聚乙烯 ） 或适当增加其用量。PVC中由于存在 C-Cl 偶极，故有较高的介电常数和介电损耗。利用这一点工业上 对 PVC膜片， 常采用高频热合的工艺方法进行二次加工成制品。PVC的体积电阻率随添加剂有很大变化。硬质制品通常 >10 · cm，而软制品通常为 10 10 · cm。由于 聚氯乙烯中含有大量的氯原子， 使其具有很好的耐燃性、 自熄性。 软质 PVC中由于有大 量增塑剂存在，耐燃性稍差。PVC中有少量的微晶体，因此，为使树脂充分熔融塑化，得到性能较佳的制品，在 加工过程中应使这些微晶熔化。 工业 PVC中微晶的熔点为 175左右。 故实际加工温度 应

49、控制在 170190。然而，由于合成反应所致，工业聚氯乙烯分子链上存在着引起 分解的薄弱点。因此， PVC的分解温度低。 140时即有明显分解现象， 170时就大量 分解脱出 HCl。可见，实际加工温度都高于分解温度。为使聚氯乙烯的成型加工能顺利 进行，必须在配方中加入热稳定剂，以抑止聚氯乙烯的热分解。聚氯乙烯分子链的强极性，以及加工温度的限制，使其熔体流动性差，尤其是分 子量较高（型号较低或粘数较大）的树脂，熔体粘度高，成型性差。加入增塑剂可降低 熔融塑化温度，减弱 PVC分子链间作用，降低熔体粘度，改善成型加工性。因此，分子量高的 PVC（如 PVC-SG1 PVC-SG3） 适宜于需添加

50、多量增塑剂的软制品。生产硬质制品应 选用分子量较低的树脂 （如 PVC-SG5PVC-SG7） 。尽管如此， 由于硬 PVC制品中没有或只 有很少量增塑剂， 分子间作用仍较强， 为使充分塑化， 要在较高的温度下成型加工。 因 此，对硬 PVC体系要加强热稳定体系。 另一方面， 较强的分子间作用力会使熔体流动时 的摩擦作用加剧，而产生大量的过热点，加速聚氯乙烯的分解。因此，对硬质PVC，还要强化润滑体系。聚氯乙烯成型收缩率低，吸湿性小，并具有良好的染色性、印刷性。这些是聚氯 乙烯成型加工的有利方面。（ 二 ） 其它氯乙烯类树脂与塑料1氯化聚氯乙烯 （CPVC）氯化聚氯乙烯 （亦称过氯乙烯 ） 是

51、由聚氯乙烯树脂氯化而制得， 其英文缩写为 CPVC。 氯化聚氯乙烯是白色粉末， 含氯量一般为 65%左右。 氯化聚氯乙烯与聚氯乙烯相比有更 高的拉伸强度、 弯曲强度， 耐热性则有大幅度提高。 氯化聚氯乙烯制品在沸水中不变形， 最高连续使用温度达 100105，比未增塑聚氯乙烯提高约40。在 100时，氯化聚氯乙烯的拉伸强度仍维持在 20MPa左右。氯化聚氯乙烯可溶于四氢呋喃、二氯乙烷、氯苯等多种有机溶剂，且溶解度高， 粘接性好，是硬质 PVC的优良粘接剂。氯化聚氯乙烯的其它使用性能与聚氯乙烯相似。 在加工性方面，氯化聚氯乙烯的加工温度比聚氯乙烯约高10 ，混炼加工时发热也更加严重， 因此热稳定

52、体系和润滑体系更显得重要。 此外，氯化聚氯乙烯稍有吸水性， 加工时宜先干燥。3 氯乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物氯乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物是由 3-20%的醋酸乙烯酯单体与相应量氯乙烯单体共聚 而得 （英文缩写为 VC/VAC），简称氯醋树脂。醋酸乙烯酯单体的引入，起到了内增塑作用，使熔融流动温度降低，流动性好， 易于成型加工。 VAC含量越高，流动性越好。将其与聚氯乙烯共混，混溶性良好，可提 高 PVC的加工速度。 与聚氯乙烯相比， 氯醋树脂有良好的冲击韧性和耐寒性。 且适宜于 添加更多的填料。因此，广泛用于生产地板砖，硬质板材等。氯醋树脂在酮类、酯类溶剂中，比聚氯乙烯有更好的溶解性，故常配制

53、溶液，用 于涂料、粘合剂。3氯乙烯 - 丙烯酸酯共聚物氯乙烯 - 丙烯酸酯共聚物中的丙烯酯具有内增塑作用，与氯乙烯均聚物相比，熔体 粘度和熔融流动温度、 软化温度较低、 柔韧性好， 制品透明度高， 耐冲击性与耐寒性好。 此外， 该共聚物比聚氯乙烯的成型性好， 制品表面质量高。 将其与聚氯乙烯共混， 还可 改进聚氯乙烯的成型加工性。六、丙烯酸类树脂与塑料 丙烯酸类树脂是一大类聚合物的总称。它是以丙烯酸及其衍生物为单体聚合所得 到的聚合物， 或以它作为主要单体与其它不饱和单体进行共聚合而得到的共聚物。 丙烯 酸塑料则是以丙烯酸类树脂为基体的塑料。丙烯酸类树脂及塑料的性能，与组成聚合物（ 或共聚物 ）的单体及其比例有很大关系。但它们有着共同的特点，即制品透明性高、耐候性好、综合性能优良。丙烯酸树脂 燃烧缓慢，离火后继续，火焰为浅蓝色，端部呈白色，燃烧时融化起泡，并有特有的丙 烯酸类单体气味。丙烯酸类树脂的合成方法可以是本体法、悬浮法、溶液法、乳液法。溶液法主要 应用于胶粘剂和涂料； 乳液法主要用于制造胶乳， 用于皮革和织物处理； 本体法一般都 采用浇铸成型的方法直接成型制品，