第2章通用塑料

1、通用塑料约占塑料总产量的通用塑料约占塑料总产量的80%。通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料通用热塑性塑料：通用热塑性塑料：可溶可熔，可反复加工成型。可溶可熔，可反复加工成型。综合性综合性能较好、力学性能一般、产量大、应用范围广、价格低能较好、力学性能一般、产量大、应用范围广、价格低廉，但刚性、耐热性、尺寸稳定性较差。如廉，但刚性、耐热性、尺寸稳定性较差。如PE、PP、PS、PVC等等通用热固性塑料：通用热固性塑料：不溶不熔，不可反复加工成型。不溶不熔，不可反复加工成型。刚性、刚性、耐热性以及尺寸稳定性较好。但成型工艺复杂、加工较耐热性以及尺寸稳定性较好。但

2、成型工艺复杂、加工较难。如酚醛、环氧、不饱和聚酯以及氨基树脂等难。如酚醛、环氧、不饱和聚酯以及氨基树脂等2.1 2.1 聚乙烯（聚乙烯（PEPE）2.1 聚乙烯（聚乙烯（PE） PE为线性聚合物，高分子长链脂肪烃；为线性聚合物，高分子长链脂肪烃； 柔顺性很好的热塑性聚合物；柔顺性很好的热塑性聚合物； 分子对称，无极性基团存在，分子间作用力小；分子对称，无极性基团存在，分子间作用力小； 分子链的空间排列呈平面锯齿形。分子链的空间排列呈平面锯齿形。可反复折叠并整可反复折叠并整齐堆砌排列形成齐堆砌排列形成结晶结晶CH2-CH2n PE 分子链中含有少量的支链：分子链中含有少量的支链： LDPE：20

3、30个侧甲基个侧甲基/1000个主链个主链C HDPE：5个侧甲基个侧甲基/1000个主链个主链C LDPE含有更多的支链（乙基、丁基或更长的支链）含有更多的支链（乙基、丁基或更长的支链） 密度降低，结晶度降低，变软，透明度增加密度降低，结晶度降低，变软，透明度增加链转移反应所致链转移反应所致LDPE与与HDPE在制备方法、结构及性能上的差异？在制备方法、结构及性能上的差异？问题问题 物理性能物理性能： 无味、无毒、乳白色蜡状固体；无味、无毒、乳白色蜡状固体； 密度密度0.910.96g/cm3； 透水率低而透气性较大，易燃透水率低而透气性较大，易燃（PEPE薄膜不适于长时间包装需保持带薄膜不

4、适于长时间包装需保持带香味的食品，但可盛装保鲜物品）。香味的食品，但可盛装保鲜物品）。 力学性能力学性能：一般，软而韧：一般，软而韧 力学性能力学性能 密度密度 结晶度结晶度 大分子的支化程度大分子的支化程度 聚合方法聚合方法 热性能热性能：耐热性不高：耐热性不高 PEPE受热后，随温度的升高。结晶部分受热后，随温度的升高。结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。显然，逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。显然，熔点与结晶度和结晶形态有关。熔点与结晶度和结晶形态有关。 TgTg在塑料中是很低的，在塑料中是很低的，LDPELDPE使用温度使用温度80 80 ，HDPEHDPE使用温度使用温度12130%3

5、0%时为弹性材料时为弹性材料 用途：薄膜、涂料、粘合剂等用途：薄膜、涂料、粘合剂等作作 业业 1 1 聚乙烯塑料薄膜能否长期用来包装带香聚乙烯塑料薄膜能否长期用来包装带香味的食品？为什么？味的食品？为什么？ 2 2 聚乙烯的品种有哪些？聚乙烯的品种有哪些？ 3 3 聚乙烯可以作工程塑料使用吗？聚乙烯可以作工程塑料使用吗？ 热塑性塑料中的后起之秀（热塑性塑料中的后起之秀（1957年工业化）、发展最快年工业化）、发展最快的塑料品种，其产量仅次于的塑料品种，其产量仅次于PE、PVC； 按结构分为等规、间规、无规三种：按结构分为等规、间规、无规三种：CH2-CHnCH3其中等规其中等规PP占到占到90

6、%以上；以上； 无规无规PP呈粘稠状，不能用于塑料，只用于改性载体；呈粘稠状，不能用于塑料，只用于改性载体；间规间规PP属于高弹性塑料。属于高弹性塑料。 电绝缘性和耐化学腐蚀性优良，力学性能和电绝缘性和耐化学腐蚀性优良，力学性能和耐热性在通用热塑性树脂中最高，除聚耐热性在通用热塑性树脂中最高，除聚4-4-甲基戊甲基戊烯烯-1-1外外, ,它是树脂中最轻的一种。它是树脂中最轻的一种。 经过玻璃纤经过玻璃纤维增强的维增强的PPPP具有很高的强度，性能接近工程塑料。具有很高的强度，性能接近工程塑料。CH2-CHnCH3 侧甲基在空间三种排列方式：侧甲基在空间三种排列方式：等规、间规、无规；等规、间规

7、、无规； 侧甲基的位阻效应侧甲基的位阻效应螺旋形螺旋形结构（三个单体单元为一周期）；结构（三个单体单元为一周期）； 三种三种PP性能差异很大：性能差异很大： 等规等规PP：结构规整性好，结：结构规整性好，结晶度高，良好的力学性能；晶度高，良好的力学性能； 无规无规PP：无定型材料，不能：无定型材料，不能单独使用；单独使用； 间规间规PP：介于两者之间：介于两者之间CH2-CHnCH3 白色蜡状固体，密度很低（白色蜡状固体，密度很低（0.890.92g/cm0.890.92g/cm3 3），是塑），是塑料中除料中除4-4-甲基甲基-1-1-戊烯之外最轻的品种；戊烯之外最轻的品种； 力学性能力学性

8、能： 与与PEPE相比，其强度、刚度和硬度都比较高，光泽相比，其强度、刚度和硬度都比较高，光泽性也好，但在塑料中仍属偏低的。性也好，但在塑料中仍属偏低的。 PPPP的力学性能与分子量，等规度和结晶度有关，的力学性能与分子量，等规度和结晶度有关，比受环境温度的影响。比受环境温度的影响。PPPP在室温下有较好的抗冲击性、在室温下有较好的抗冲击性、耐弯曲疲劳强度、耐环境应力开裂。它的分子量越大，耐弯曲疲劳强度、耐环境应力开裂。它的分子量越大，耐环境应力开裂性越好。耐环境应力开裂性越好。 电性能电性能： 非极性聚合物非极性聚合物优异的电绝缘性能，优异的电绝缘性能，可作高频的绝缘材料。可在较高温度和频可

9、作高频的绝缘材料。可在较高温度和频下使用。但存在低温脆性，其在绝缘领域下使用。但存在低温脆性，其在绝缘领域的应用不如的应用不如PEPE和和PVCPVC，主要在电信电缆、电，主要在电信电缆、电器外壳方面。器外壳方面。 耐化学药品性：耐化学药品性： 非极性非极性很好的耐化学腐蚀性，在室温下不溶于很好的耐化学腐蚀性，在室温下不溶于任何溶剂，仅不耐强氧化剂；任何溶剂，仅不耐强氧化剂；环境性能环境性能： 叔碳上的氢叔碳上的氢耐候性差；耐候性差； 其它性能：其它性能： 易燃、表面能低。易燃、表面能低。CH2-CHnCH3 易燃易燃 如要阻燃需加入大量的阻燃剂才有效果。如要阻燃需加入大量的阻燃剂才有效果。可

10、采用磷系阻燃剂和含氮化合物并用、氢氧化铝可采用磷系阻燃剂和含氮化合物并用、氢氧化铝或氢氧化镁。或氢氧化镁。 氧气透过率较大氧气透过率较大 可在表面涂覆阻隔层或多层共可在表面涂覆阻隔层或多层共挤改善。挤改善。 透明性较差透明性较差 可加入成核剂来提高其透明性。可加入成核剂来提高其透明性。 表面极性低表面极性低 耐化学药品性好，但印刷、粘结等耐化学药品性好，但印刷、粘结等第二次加工性差，可采用表面处理、接枝及共混第二次加工性差，可采用表面处理、接枝及共混等方法加以改善。等方法加以改善。 加工前不需干燥加工前不需干燥吸水率很低；吸水率很低； PP熔体接近非牛顿流体，提高压力和温度可改善熔熔体接近非牛

11、顿流体，提高压力和温度可改善熔体流动性，但以增大压力较为明显；体流动性，但以增大压力较为明显； 结晶度高结晶度高成型收缩率较大（成型收缩率较大（12.5%）；在加工）；在加工过程易产生取向，因此在设计模具和确定工艺参数时要过程易产生取向，因此在设计模具和确定工艺参数时要充分考虑以上因素。充分考虑以上因素。 受热易氧化降解受热易氧化降解-加入抗氧剂特别是热稳定剂。要加入抗氧剂特别是热稳定剂。要减少受热时间，并避免受热时与氧接触。减少受热时间，并避免受热时与氧接触。 PP几乎所有成型加工方法都适用，最常采用的是注几乎所有成型加工方法都适用，最常采用的是注射和挤出。射和挤出。熔化温度：熔化温度：22

12、0275，注意不要超过，注意不要超过275。 模具温度：模具温度：4080，建议使用，建议使用50。结晶程度主要。结晶程度主要由模具温度决定。由模具温度决定。 注射压力：注射压力：可大到可大到1800bar。 低温脆性大低温脆性大热形变温度低热形变温度低收缩率大收缩率大缺陷：缺陷：改性方法：改性方法：聚丙烯合金（与聚丙烯合金（与HDPE、乙丙橡胶、热塑性弹性体共混、乙丙橡胶、热塑性弹性体共混韧性、韧性、耐寒性）耐寒性） 填充聚丙烯（填充聚丙烯（CaCO3、CaSO4、滑石粉等各种填料）、滑石粉等各种填料） 硬度、热形变温度、成型收缩率及线膨胀系数都有所改善硬度、热形变温度、成型收缩率及线膨胀系

13、数都有所改善 增强聚丙烯（玻璃纤维）增强聚丙烯（玻璃纤维） 通用树脂通用树脂 注塑制品：各种日用品（桶、盆、瓶盖等）注塑制品：各种日用品（桶、盆、瓶盖等） 挤出制品：单丝（绳索、渔网）、扁丝（编织袋）挤出制品：单丝（绳索、渔网）、扁丝（编织袋） 纤维（地毯、草坪、无纺布等）纤维（地毯、草坪、无纺布等）专用树脂专用树脂 专用树脂有三个特征，一是技术含量高、档次高；二专用树脂有三个特征，一是技术含量高、档次高；二是用途专一；三是附加价值较高。我国仅有是用途专一；三是附加价值较高。我国仅有7个种类个种类PP专专用料：用料：BOPP专用料、流延膜专用料、纤维专用专用料、流延膜专用料、纤维专用料料、烟用

14、、烟用丝束专用丝束专用料料、洗衣机专用料、汽车专用料、家电专用、洗衣机专用料、汽车专用料、家电专用料料。作作 业业 1 为何为何PP在成粒之前要加入一些助剂，特在成粒之前要加入一些助剂，特别是稳定剂？别是稳定剂？ 2 PP塑料有何独特的性？有何缺陷？如何塑料有何独特的性？有何缺陷？如何改进？改进？ 3 PP与与PE在性能上有何区别？怎样鉴别？在性能上有何区别？怎样鉴别？ 4 PP塑料主要用在哪些方面？塑料主要用在哪些方面？ PVC PVC 是最早工业化的塑料品种之一，目前产量仅次于是最早工业化的塑料品种之一，目前产量仅次于PEPE之之后，居第二位；后，居第二位； CH2-CHnCl品种品种品种

15、品种悬浮法悬浮法悬浮法悬浮法乳液法乳液法乳液法乳液法本体法本体法本体法本体法溶液法溶液法溶液法溶液法特性特性不含金属离子，有良好的电绝缘性及热稳定性不含金属离子，有良好的电绝缘性及热稳定性颗粒较细，含杂质较多，电绝缘性及热稳定性不及悬颗粒较细，含杂质较多，电绝缘性及热稳定性不及悬浮法浮法含杂含杂质极少纯度高。热稳定性和电绝缘性优于悬浮法质极少纯度高。热稳定性和电绝缘性优于悬浮法含杂质极少纯度高，成本高，价格高。聚合物的分子量不高含杂质极少纯度高，成本高，价格高。聚合物的分子量不高 无定形结构的热塑性树脂，结晶度无定形结构的热塑性树脂，结晶度10%10% 分子中各单体基本上是头尾相接；分子中各单

16、体基本上是头尾相接； 电负性较强的电负性较强的Cl-Cl-的引入：增大分子链间的作用力，的引入：增大分子链间的作用力，链的刚性也增大；并赋予优良的阻燃性能链的刚性也增大；并赋予优良的阻燃性能. .问题：为何聚氯乙烯在光、热的作用下易发生降解反问题：为何聚氯乙烯在光、热的作用下易发生降解反应？应？CH2-CHnCl2.4.3 PVC2.4.3 PVC的性能的性能 PVCPVC是一种白色或略带黄色的粉状物，难是一种白色或略带黄色的粉状物，难燃，离火即灭，火焰呈黄色，黑烟，燃烧燃，离火即灭，火焰呈黄色，黑烟，燃烧室塑料变软，发出刺激性酸味，滴下胶质，室塑料变软，发出刺激性酸味，滴下胶质，胶质能拉丝。

17、透气率较低，透水率较高。胶质能拉丝。透气率较低，透水率较高。 密度为密度为1.351.45g/cm1.351.45g/cm3 32.4.3 PVC2.4.3 PVC的性能的性能 1 1）、力学性能）、力学性能 软软PVCPVC伸长率增加，而拉伸强度、刚度、伸长率增加，而拉伸强度、刚度、硬度较低，力学性能较低。硬度较低，力学性能较低。 硬硬PVCPVC具有较高的力学性能。具有较高的力学性能。 2 2）、热性能）、热性能 热稳定性较差。长期使用温度小于热稳定性较差。长期使用温度小于65, 65, TgTg808085 Td=14085 Td=1402.4.3 PVC2.4.3 PVC的性能的性能

18、3 3）、化学性能）、化学性能 具有较好的化学稳定性。具有较好的化学稳定性。 PVCPVC的化学稳定性与聚合方法、分子量的化学稳定性与聚合方法、分子量的大小、增塑剂情况有关。一般来说，乳的大小、增塑剂情况有关。一般来说，乳液聚合树脂比悬浮聚合树脂耐溶剂性差；液聚合树脂比悬浮聚合树脂耐溶剂性差；树脂分子量增加，溶解度减小；增塑后耐树脂分子量增加，溶解度减小；增塑后耐溶剂性减弱。溶剂性减弱。2.4.3 PVC2.4.3 PVC的性能的性能 4 4）、电性能）、电性能 PVC PVC具有较好的电性能，是体积电阻具有较好的电性能，是体积电阻和击穿电压较高、介电损耗较小的电绝缘和击穿电压较高、介电损耗较

19、小的电绝缘材料之一，其电绝缘性可与硬橡胶媲美。材料之一，其电绝缘性可与硬橡胶媲美。但由于它的热稳定性差，起点性能随温度但由于它的热稳定性差，起点性能随温度和频率的升高而变劣，因而，和频率的升高而变劣，因而，PVCPVC一般只能一般只能作低频的绝缘材料。作低频的绝缘材料。PVCPVC作为绝缘材料时常作为绝缘材料时常采用呈碱性的盐基性的铅盐类热稳定剂，采用呈碱性的盐基性的铅盐类热稳定剂，以中和所产生的以中和所产生的HCIHCI而起到稳定作用。而起到稳定作用。2.4.3 PVC2.4.3 PVC的性能的性能 5 5）、卫生性）、卫生性 卫生性较差。卫生性较差。 原因：一是工业生产原因：一是工业生产P

20、VCPVC树脂中残留的氯乙烯单树脂中残留的氯乙烯单体被证明对人体有害。体被证明对人体有害。 二是所使用的许多塑料助剂尤其是热稳定二是所使用的许多塑料助剂尤其是热稳定剂大都有一定程度的毒性。不过近年来，随着剂大都有一定程度的毒性。不过近年来，随着PVCPVC合成技术的提高，合成技术的提高，PVCPVC树脂中氯乙烯的含量成功地树脂中氯乙烯的含量成功地降低到降低到5ppm5ppm以下基本上解决树脂中的氯乙烯单体以下基本上解决树脂中的氯乙烯单体含量过高的问题；同时，通过无毒助剂的选用，含量过高的问题；同时，通过无毒助剂的选用，合理的配方，是可以制得满足卫生要求的合理的配方，是可以制得满足卫生要求的PV

21、CPVC制品。制品。2.4.3 PVC2.4.3 PVC的性能的性能 6 6）、成型加工性能）、成型加工性能 成型加工性能较差。成型加工性能较差。 （1 1）、）、PVCPVC的粘流温度是的粘流温度是136136与分解温度与分解温度140140非常接近，这给成型加工带来很大的麻烦。非常接近，这给成型加工带来很大的麻烦。为此，需加入增塑剂来改善成型加工性能，而且为此，需加入增塑剂来改善成型加工性能，而且还可延长制品的使用寿命。还可延长制品的使用寿命。 （2 2）、无论是硬质还是软质）、无论是硬质还是软质PVCPVC，其熔体的，其熔体的流变性均属与非牛顿液体，粘度的变化不但与温流变性均属与非牛顿液

22、体，粘度的变化不但与温度有关，而且与剪切速率有关。为了降低度有关，而且与剪切速率有关。为了降低PVCPVC熔体熔体粘度，单凭提高温度易使其产生分解，因此，还粘度，单凭提高温度易使其产生分解，因此，还应增大压力、提高剪切速率来改善其流动性。应增大压力、提高剪切速率来改善其流动性。2.4.3 PVC2.4.3 PVC的性能的性能 （3）、）、PVC是一种热敏性树脂，极易在热等因是一种热敏性树脂，极易在热等因素的作用下脱出素的作用下脱出HCI，而引起降解、交联等，使树，而引起降解、交联等，使树脂变坏。因此，除了加入适当稳定剂外，在成型时脂变坏。因此，除了加入适当稳定剂外，在成型时应尽量避免长期或多次

23、加热。应尽量避免长期或多次加热。 应采取的措施：应采取的措施： 机头部分与熔体接触表面应光滑、无死角，以机头部分与熔体接触表面应光滑、无死角，以防止物料的停滞造成分解；防止物料的停滞造成分解； 经常清除机头内部的残料；经常清除机头内部的残料； 注射成型时，料筒温度比粘流温度稍高，尽量注射成型时，料筒温度比粘流温度稍高，尽量采用快速塑化和高速工艺；采用快速塑化和高速工艺； 模具上应设置排气孔及时排出模具上应设置排气孔及时排出HCI；2.4.3 PVC2.4.3 PVC的性能的性能 在制品设计中应避免锐利的尖角，避免应力集中在制品设计中应避免锐利的尖角，避免应力集中而开裂。而开裂。 在在PVCPV

24、C中加入中加入ABSABS，这将大大降低其脆性，提高，这将大大降低其脆性，提高韧性，改善硬质韧性，改善硬质PVCPVC制品的性能。制品的性能。 （4 4）、在成型过程中）、在成型过程中PVCPVC易发生熔体破裂等流动易发生熔体破裂等流动缺陷，若使用加工改性剂缺陷，若使用加工改性剂ACRACR等可克服这些缺点，等可克服这些缺点，并加快树脂在塑化过程中的凝胶化速度，有利于提并加快树脂在塑化过程中的凝胶化速度，有利于提高树脂的流动性并改善制品的质量。高树脂的流动性并改善制品的质量。 （5 5）、）、PVCPVC是无定形聚合物，当熔体冷却时，收是无定形聚合物，当熔体冷却时，收宿不大。宿不大。 （6 6

25、）、）、PVCPVC是极性聚合物，易吸收空气中的水分，是极性聚合物，易吸收空气中的水分，必要时在成型前可进行干燥；同时必要时在成型前可进行干燥；同时PVCPVC易着色和易易着色和易印刷的优点。印刷的优点。2.4.4 PVC2.4.4 PVC的应用的应用 硬聚氯乙稀：硬聚氯乙稀： 用于工业管道、给排水系统、板件、用于工业管道、给排水系统、板件、管件、建筑及家用防火材料，化工防腐设管件、建筑及家用防火材料，化工防腐设备及各种机械零件。备及各种机械零件。 增塑（软）聚氯乙稀：增塑（软）聚氯乙稀： 用于窗帘、桌布、雨衣、手提箱、人用于窗帘、桌布、雨衣、手提箱、人造革、墙纸；农用薄膜、耐酸碱软管及电造革

26、、墙纸；农用薄膜、耐酸碱软管及电线电缆包覆层等。线电缆包覆层等。作 业 1、对、对PVC树脂注射成型时常出现树脂注射成型时常出现“烧焦烧焦”现象，怎样解决？现象，怎样解决？ 2、稳定剂在塑料加工中的作用是什麽？、稳定剂在塑料加工中的作用是什麽？（1）聚苯乙烯（）聚苯乙烯（PS）（2）高抗冲聚苯乙烯（）高抗冲聚苯乙烯（HIPS ）（3）ABS树脂（树脂（Acrylonitrile-butadiene-styrene ）2.5.1 2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS） PS塑料，质地坚硬，呈刚性，化学性能和电塑料，质地坚硬，呈刚性，化学性能和电绝缘性优良，易于成型各类色彩鲜艳，表面光泽绝缘性

27、优良，易于成型各类色彩鲜艳，表面光泽的制品，广泛用于电气、仪器仪表包装，日常生的制品，广泛用于电气、仪器仪表包装，日常生活用品，但脆性较大，力学强度不高，耐热性差，活用品，但脆性较大，力学强度不高，耐热性差，这一点在一定程度上限制了它的应用。这一点在一定程度上限制了它的应用。 CH2-CHn2.5.1 2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS， Polystyrene Polystyrene ） 1 苯乙稀的合成苯乙稀的合成 单体：单体： 常温下为无色透明液体，其蒸汽常温下为无色透明液体，其蒸汽有轻微毒性。有轻微毒性。 合成合成: 本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳

28、液聚合。乳液聚合。2.5.1 2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS， Polystyrene Polystyrene ） 2 PS的性能的性能 无毒、无味、无色透明状固体无毒、无味、无色透明状固体 1）、力学性能）、力学性能 PS的拉伸弹性模量和弯曲强度较高，剛的拉伸弹性模量和弯曲强度较高，剛性较大，冲击强度较低，常温下易脆。并性较大，冲击强度较低，常温下易脆。并在成型加工过程中易产生内应力，在较低在成型加工过程中易产生内应力，在较低的外力作用下即产生应力开裂，因而的外力作用下即产生应力开裂，因而PS制制品常表现较低的力学强度。品常表现较低的力学强度。2.5.1 2.5.1 聚苯乙烯（聚苯

29、乙烯（PSPS， Polystyrene Polystyrene ） 分子量对分子量对PSPS的力学性能有较大影响。的力学性能有较大影响。分子量增大，其力学性能提高，比如，分分子量增大，其力学性能提高，比如，分子量在子量在5 5万以下，万以下，PSPS的拉伸强度很低，随分的拉伸强度很低，随分子量增加，拉伸强度增大。但是当分子量子量增加，拉伸强度增大。但是当分子量超过十万时，拉伸强度的改善就不明显了超过十万时，拉伸强度的改善就不明显了。2.5.1 2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS， Polystyrene Polystyrene ） PS的力学性能与载荷的大小、承载时的力学性能与载荷的大

30、小、承载时间、环境温度均有密切的关系。在载荷的间、环境温度均有密切的关系。在载荷的长期作用下，拉伸强度会下降到原来的长期作用下，拉伸强度会下降到原来的1/41/3；温度升高，拉伸强度亦会显著下；温度升高，拉伸强度亦会显著下降。降。 温度对弹性模量和弯曲强度也有类似的温度对弹性模量和弯曲强度也有类似的影响。影响。2.5.1 2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS， Polystyrene Polystyrene ） 2 2）、热性能）、热性能 PSPS的热性能与分子量大小、单体含量及其它的热性能与分子量大小、单体含量及其它杂质含量有关。单体哈杂质的存在会导致热性能杂质含量有关。单体哈杂质的存在

31、会导致热性能下降，如：含单体下降，如：含单体5%de PS,5%de PS,软化点下降约软化点下降约3030 TgTg8080180 Tm180 Tm150150180 Td180 Td300300 由于由于PSPS的力学性能与制件所受载荷大小和承载的力学性能与制件所受载荷大小和承载时间有关，并随温度的升高明显下降，因而，其时间有关，并随温度的升高明显下降，因而，其 使用温度不超过使用温度不超过8080。2.5.1 2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS， Polystyrene Polystyrene ） 3）、电性能）、电性能 PSPS的体积电阻率和表面电阻率高，介电损耗的体积电阻率和表

32、面电阻率高，介电损耗角正且极低，并且不受频率和环境温度的影响，角正且极低，并且不受频率和环境温度的影响，是优异的电绝缘材料。此外，由于是优异的电绝缘材料。此外，由于PSPS在在300300以上以上开始解聚，挥发出的单体能防止其表面碳化，因开始解聚，挥发出的单体能防止其表面碳化，因而还具有良好的耐弧性。但是，而还具有良好的耐弧性。但是，PSPS的耐热性差，的耐热性差，限制了它在电气方面的某些应用。限制了它在电气方面的某些应用。 在用不同的聚合方法所获得的在用不同的聚合方法所获得的PSPS中，本体聚中，本体聚合的合的PSPS电性能为最好。具有优良的电绝缘性能，电性能为最好。具有优良的电绝缘性能，可

33、作高频的绝缘材料。可作高频的绝缘材料。. .2.5.1 2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS， Polystyrene Polystyrene ）4 4）、化学性能）、化学性能 具有一定的化学稳定性。但是，由于它的聚具有一定的化学稳定性。但是，由于它的聚集态结构是无定形的，且大分子链上的苯基和受集态结构是无定形的，且大分子链上的苯基和受苯基活化的苯基活化的 位上的氢原子易于发生氧化等化学反位上的氢原子易于发生氧化等化学反应，这些对应，这些对PSPS的耐化学性能和老化性产生不利影的耐化学性能和老化性产生不利影响。响。 PS PS耐各种碱、盐及其水溶液，对低级醇类和耐各种碱、盐及其水溶液，对低

34、级醇类和某些酸类（硫酸、磷酸）也是稳定的，但是，浓某些酸类（硫酸、磷酸）也是稳定的，但是，浓硝酸和其它氧化剂能破外硝酸和其它氧化剂能破外PSPS，许多非溶剂物质，许多非溶剂物质，如高级醇类和油类，可使如高级醇类和油类，可使PSPS产生应力开裂或溶胀产生应力开裂或溶胀 2.5.1 2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS， Polystyrene Polystyrene ） 5 5）、卫生性）、卫生性 毒性低，属于卫生性材料。毒性低，属于卫生性材料。 6 6）、光学性能）、光学性能 具有良好的光学性能，可作光具有良好的光学性能，可作光学零部件。学零部件。 7 7）、成型加工性能）、成型加工性能

35、、PSPS的熔融温度与分解温度相差较大；成型温的熔融温度与分解温度相差较大；成型温度范围，熔体粘度低，其表观粘度对剪切速率和度范围，熔体粘度低，其表观粘度对剪切速率和温度都较温度都较 敏感，尤其对剪切速率更甚。敏感，尤其对剪切速率更甚。 、PSPS的比热容较的比热容较PEPE和和PPPP低，塑化速率和固化速低，塑化速率和固化速率较快，因而在注射成型中生产周期可以宿短。率较快，因而在注射成型中生产周期可以宿短。2.5.1 2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS， Polystyrene Polystyrene ） 、PS PS 是无定形聚合物，成型收缩率小，制是无定形聚合物，成型收缩率小，制品

36、尺寸稳定性好。品尺寸稳定性好。 、PSPS的吸水率低，对于一般的制品可以不预的吸水率低，对于一般的制品可以不预干燥而直接成型加工。但是对于外观质量要求较干燥而直接成型加工。但是对于外观质量要求较高的制品，成型前，需在高的制品，成型前，需在60-8060-80下干燥适当时间，下干燥适当时间，以除去原料中的游离水分。以除去原料中的游离水分。 、PSPS分子链的刚性较大、质脆，热膨胀系数分子链的刚性较大、质脆，热膨胀系数比金属大，故制品不宜带有金属嵌件，以免在嵌比金属大，故制品不宜带有金属嵌件，以免在嵌件周围产生应力开裂。若必须带有金属嵌件，嵌件周围产生应力开裂。若必须带有金属嵌件，嵌件最好用铜质或

37、铝质的并进行预热。此外，在制件最好用铜质或铝质的并进行预热。此外，在制品设计时，若无特殊需要，应当避免有直角、锐品设计时，若无特殊需要，应当避免有直角、锐角、缺口等。角、缺口等。2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS， Polystyrene ） 、在成型加工中，、在成型加工中，PSPS熔体在进入模腔时受到熔体在进入模腔时受到较高的剪切，大分子易于沿着料流方向发生取向较高的剪切，大分子易于沿着料流方向发生取向作用，如果这些取向的大分子在松驰前被冻结下作用，如果这些取向的大分子在松驰前被冻结下来就会石制品产生内应力。带有内应力的制件很来就会石制品产生内应力。带有内应力的制件很容易产生银纹或开裂，特

38、别是在某种环境介质作容易产生银纹或开裂，特别是在某种环境介质作用下更为严重。用下更为严重。 可采用调整模温、熔体温度、保压时间，还可采用调整模温、熔体温度、保压时间，还可对制品进行热处理，即将制品放入可对制品进行热处理，即将制品放入60-8060-80的热的热水中或鼓风干燥烘箱内静置水中或鼓风干燥烘箱内静置1-41-4小时，然后缓慢冷小时，然后缓慢冷却至室温。在此过程中，取向的大分子的连段得却至室温。在此过程中，取向的大分子的连段得到了松弛，从而减少或消除制品的内应力。到了松弛，从而减少或消除制品的内应力。通过自由基聚合而成（本体、悬浮、溶液、乳液）通过自由基聚合而成（本体、悬浮、溶液、乳液）

39、CH2-CHn优点：优点：p最容易加工的品种之一最容易加工的品种之一流动性好、加工温度范围宽；流动性好、加工温度范围宽；p成本低、刚性大、透明度好成本低、刚性大、透明度好结构性能特点：结构性能特点：p体积较大的侧苯基使体积较大的侧苯基使PS分子链刚性和脆性较大，分子链刚性和脆性较大，Tg比比PE、PP大，属于一种硬而脆的材料；大，属于一种硬而脆的材料；p侧苯基的无规分布，侧苯基的无规分布，PS很高的透明性；很高的透明性；p反应活性较高；反应活性较高；p热导率低，基本不随温度变化，是良好绝热保温材料。热导率低，基本不随温度变化，是良好绝热保温材料。综综 述述CH2-CHn应用：应用：p通用型通用

40、型PS：成本低、刚性大、透明度好点性能不受频率的：成本低、刚性大、透明度好点性能不受频率的影响，广泛应用于仪表外壳、汽车灯罩、照明制品、光导纤影响，广泛应用于仪表外壳、汽车灯罩、照明制品、光导纤维、高频绝缘用品等；维、高频绝缘用品等；p可发性可发性PS：各种保温、绝热和减震材料：各种保温、绝热和减震材料缺点缺点：p 韧性差韧性差p 耐热性低耐热性低p 易氧化降解易氧化降解2.5.1 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS， Polystyrene ）组分：组分：PS和橡胶和橡胶制备方法：机械共混制备方法：机械共混直接在挤出机共混直接在挤出机共混 接枝共聚接枝共聚顺丁、丁苯橡胶溶在顺丁、丁苯橡胶溶在St单体中

41、单体中进行本体或悬浮聚合进行本体或悬浮聚合HIPS具备了优良的冲击性能，还具有具备了优良的冲击性能，还具有PS的大多数优的大多数优点，尺寸稳定性好、刚性好、易于加工、光泽度好点，尺寸稳定性好、刚性好、易于加工、光泽度好等等适于制造各种电器零件、设备罩壳、冰箱内衬及适于制造各种电器零件、设备罩壳、冰箱内衬及一次性用具。一次性用具。改善脆性大、耐改善脆性大、耐热性低的缺陷热性低的缺陷组分：组分：丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物（acrylonitrile-butadiene-styrene) 制备方法制备方法：AS共聚物中加入共聚物中加入B进行接枝共聚；进行接枝共聚

42、； 丁腈橡胶与丁腈橡胶与AS树脂共混树脂共混 组成组成：A：2040%；B：1030%；S：3060% 结构结构两相的三元共聚物两相的三元共聚物：一个是苯乙烯一个是苯乙烯-丙烯腈的丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。 CH2-CHCH2-CHCH2-CH=CH-CH2xyzCNABS 树脂兼有三种组分的优点，树脂兼有三种组分的优点， “坚韧、质硬、刚性坚韧、质硬、刚性”： A：耐化学腐蚀；：耐化学腐蚀；B：极好的韧性；：极好的韧性；S：刚性和良好的加工性能：刚性和良好的加工性能 CH2-CHCH2-CHCH2-CH=CH-CH2xyzCN工程塑料工程

43、塑料性能性能1 浅象牙色不透明的非结晶聚合物，无毒、无味、浅象牙色不透明的非结晶聚合物，无毒、无味、着色性能好的粒状或粉状。着色性能好的粒状或粉状。2、硬而坚韧、刚性、耐低温性能好，耐蠕变性、硬而坚韧、刚性、耐低温性能好，耐蠕变性、尺寸稳定性好、耐磨性均好，成型收缩性好，尺寸稳定性好、耐磨性均好，成型收缩性好，表面光泽性好。表面光泽性好。3、电绝缘性较好，可燃。、电绝缘性较好，可燃。4、耐油、耐酸碱、无机盐，但溶于有机溶剂。、耐油、耐酸碱、无机盐，但溶于有机溶剂。 ABSABS的加工性能的加工性能 ）. . ABS ABS属于无定形聚合物，无明显熔点，其属于无定形聚合物，无明显熔点，其稳定性较

44、好，可供选择范围大，不易出现分解，稳定性较好，可供选择范围大，不易出现分解，但太高的温度有破坏其橡胶的倾向，故须注意。但太高的温度有破坏其橡胶的倾向，故须注意。 ）. . ABS ABS熔体晶度适中，其流动性较熔体晶度适中，其流动性较PPPP，PAPA要要差，但较差，但较PCPC，PMMAPMMA要好，且熔体的冷却固化速度要好，且熔体的冷却固化速度较快。较快。 ）. . ABS ABS熔体的流动性与温度及注射压力要敏熔体的流动性与温度及注射压力要敏感些，故在成型过程中可以从注射压力入手，以感些，故在成型过程中可以从注射压力入手，以降低其熔体粘度来提高充模性能。降低其熔体粘度来提高充模性能。 加

45、工注意点：加工注意点： 1 1）加工温度不可高于）加工温度不可高于250250，虽然其分，虽然其分解温度高达解温度高达270270，当达到，当达到250250时熔体中时熔体中的橡胶相已开始缓慢分解，这温度下产生的橡胶相已开始缓慢分解，这温度下产生的制品会变得韧性很差。的制品会变得韧性很差。 2 2）. .对于阻燃性的对于阻燃性的ABSABS，为防止材料分解，为防止材料分解，在停机时间超过在停机时间超过1010分钟的情况下，必须过分钟的情况下，必须过机，以免对材料造成螺杆及炮筒腐蚀。机，以免对材料造成螺杆及炮筒腐蚀。 用途用途： 汽车（仪表板，车轮盖，反光镜盒等），汽车（仪表板，车轮盖，反光镜盒

46、等），电冰箱，大强度工具（搅拌器，割草机电冰箱，大强度工具（搅拌器，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，等），电话机壳体，打字机键盘， SBS组分：组分：苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物 （ styrene -butadiene-styrene)特点：同时具备橡胶的高弹性和塑料的高强度及易加工特点：同时具备橡胶的高弹性和塑料的高强度及易加工性，具有良好的耐低温性、透气性和抗湿滑性，易于加性，具有良好的耐低温性、透气性和抗湿滑性，易于加工成型，加工时工艺简单，无需硫化，能耗低，容易着工成型，加工时工艺简单，无需硫化，能耗低，容易着色，边角料可以回收。色，边

47、角料可以回收。应用：适于除轮胎外的一切橡胶制品，广泛用于制鞋工应用：适于除轮胎外的一切橡胶制品，广泛用于制鞋工业，粘合剂工业，建材工业、塑料及其它高分子改性工业，粘合剂工业，建材工业、塑料及其它高分子改性工业和修筑高速公路。业和修筑高速公路。CH2-CHCH2-CHCH2-CH=CH-CH2xyz通过自由基聚合而成（悬浮、本体、溶液、乳液）通过自由基聚合而成（悬浮、本体、溶液、乳液）聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃、PMMA）悬浮聚合：制备模塑用粒料和粉料悬浮聚合：制备模塑用粒料和粉料本体聚合：制备板材、棒材及管材等型材本体聚合：制备板材、棒材及管材等型材溶液和乳液聚合：

48、制备胶粘剂和涂料溶液和乳液聚合：制备胶粘剂和涂料无定形聚合物，无定形聚合物，Tg较高较高104 ，流动温度，流动温度160 ，热分，热分解温度解温度270 。CH3CH2-CnCOOCH32.6.1 2.6.1 概述概述 PMMAPMMA属于非结晶聚合物，俗称有机玻璃属于非结晶聚合物，俗称有机玻璃及亚加力，它的最大特点是透明性好。其及亚加力，它的最大特点是透明性好。其太阳光透过率高达太阳光透过率高达90-92%90-92%紫外线的透过率紫外线的透过率为为73.5%73.5%。它的缺点：它的表面硬度不高，。它的缺点：它的表面硬度不高，易擦毛，抗冲击性能低，成型流动性较差易擦毛，抗冲击性能低，成型

49、流动性较差（质硬，性脆，易破裂（质硬，性脆，易破裂) ) 2.6.22.6.2 PMMAPMMA的合成的合成 MMA常温下是无色透明的液体，沸点常温下是无色透明的液体，沸点100101，具有较强的挥发性。常温常，具有较强的挥发性。常温常压下，当它在空气中的体积达压下，当它在空气中的体积达21.2-12.5%,遇火花极易爆炸遇火花极易爆炸,因而在运输的过程中加以因而在运输的过程中加以 注意注意.。MMA成熟的工业生产方法是丙酮氰成熟的工业生产方法是丙酮氰2.6. 3 3 PMMAPMMA的性能的性能 1 1）、光学性能）、光学性能 PMMAPMMA是高度透明、无毒、无味的无定是高度透明、无毒、无

50、味的无定形热塑性树脂，具有均一的折光指数形热塑性树脂，具有均一的折光指数（1.491.49），透光率达），透光率达90-92%90-92%。但其表面某。但其表面某部分磨毛时，光线就可以从这一部分逸出部分磨毛时，光线就可以从这一部分逸出而显示出光亮。可利用这一性质，制造边而显示出光亮。可利用这一性质，制造边缘发光装置、外科医疗用具等。缘发光装置、外科医疗用具等。2.6. 3 3 PMMAPMMA的性能的性能 2 2）、力学性质）、力学性质 PMMAPMMA的力学性能中等，它的冲击强度是的力学性能中等，它的冲击强度是无机玻璃的无机玻璃的7-187-18倍，韧性高于倍，韧性高于PSPS，但比，但比A

51、BSABS树脂低得多，具有一定的脆性，在较高冲树脂低得多，具有一定的脆性，在较高冲击作用下会破裂，但粹裂后所生成的粹片击作用下会破裂，但粹裂后所生成的粹片不象无机玻璃那样锋利。不象无机玻璃那样锋利。 PMMAPMMA的表面硬度不足，易于被硬物擦伤、的表面硬度不足，易于被硬物擦伤、擦毛而失去光泽，不过，细微的划痕可用擦毛而失去光泽，不过，细微的划痕可用抛光膏打磨除去。抛光膏打磨除去。 PMMAPMMA的力学性能在玻璃化温度以下受温的力学性能在玻璃化温度以下受温度影响较小，低温时基本保持不变，但接度影响较小，低温时基本保持不变，但接近玻璃化温度时力学性能有明显下降。近玻璃化温度时力学性能有明显下降

52、。2.6. 3 3 PMMAPMMA的性能的性能 3 3）、热性能）、热性能 PMMAPMMA可在可在-60-606565范围内长期使用，短时使用范围内长期使用，短时使用温度不宜超过温度不宜超过80.80.在使用温度范围内，它的冲击在使用温度范围内，它的冲击强度变化不大。强度变化不大。 4 4）、化学性能）、化学性能 PMMAPMMA耐水溶性盐、弱碱和某些稀酸。但不耐氧耐水溶性盐、弱碱和某些稀酸。但不耐氧化性酸和强碱。如浓硫酸、王水和硝酸等。同时介化性酸和强碱。如浓硫酸、王水和硝酸等。同时介质的浓度和温度对其化学稳定性也有很大影响，一质的浓度和温度对其化学稳定性也有很大影响，一般，浓度增加，温

53、度升高，其稳定性下降。般，浓度增加，温度升高，其稳定性下降。 PMMAPMMA与其它树脂相比，具有优良的耐候性。与其它树脂相比，具有优良的耐候性。2.6. 3 3 PMMAPMMA的性能的性能 5 5）、电性能）、电性能 PMMAPMMA的电性能却比的电性能却比PEPE差得多，其主要差得多，其主要原因是原因是PMMAPMMA分子链上带有极性侧基（分子链上带有极性侧基（COCHCOCH3 3）所致。所致。 PMMAPMMA的表面电阻率比其它大多数塑料高，的表面电阻率比其它大多数塑料高，而且在一定的范围内不受气候和温度的影而且在一定的范围内不受气候和温度的影响。同时它还具有良好的耐电弧性，具有响。

54、同时它还具有良好的耐电弧性，具有减弧能力。减弧能力。2.6. 3 3 PMMAPMMA的性能的性能 6 6）、成型加工性能）、成型加工性能 PMMAPMMA分子结构中酯基的存在使其易于吸湿，分子结构中酯基的存在使其易于吸湿，而这些水分的存在成型过程中由于受热挥发导致而这些水分的存在成型过程中由于受热挥发导致体起泡，膨胀，使制品出现银丝，气泡，透明性体起泡，膨胀，使制品出现银丝，气泡，透明性变差，有糊斑等问题。因而物料在成型加工前必变差，有糊斑等问题。因而物料在成型加工前必须进行干燥，使水分含量降低到须进行干燥，使水分含量降低到0.04%0.04%以下。否则，以下。否则，会导致制品产生斑纹、银纹

55、等。这不但影响制品会导致制品产生斑纹、银纹等。这不但影响制品的透明性和外观质量，力学性能也会降低。的透明性和外观质量，力学性能也会降低。 采用循环鼓风干燥和远红外线干燥等。采用循环鼓风干燥和远红外线干燥等。 干燥时间干燥时间4-104-10小时小时 干燥温度干燥温度 808095.95.2.6. 3 3 PMMAPMMA的性能的性能 在成型加工温度下在成型加工温度下PMMAPMMA的熔体粘度较高，的熔体粘度较高，对温度的敏感性大。因而，一方面要求成对温度的敏感性大。因而，一方面要求成型加工设备能产生较高的成型压力；型加工设备能产生较高的成型压力； 另一方面要求严格控制成型加工温度，另一方面要求

56、严格控制成型加工温度，温度波动时难以得到尺寸精度较高的制品。温度波动时难以得到尺寸精度较高的制品。2.6. 3 3 PMMAPMMA的性能的性能 工艺特性：工艺特性： 1、 处于熔融状态下的聚甲基丙烯酸甲酯表现为处于熔融状态下的聚甲基丙烯酸甲酯表现为粘度高、流动性差，熔体粘度对温度变化敏感，粘度高、流动性差，熔体粘度对温度变化敏感，所以，注射温度的改变对熔体流动的影响要比注所以，注射温度的改变对熔体流动的影响要比注射压力显著，射压力显著，PMMA分解温度为分解温度为270。 2、 PMMA具有一定的亲水性，水分的存在使熔具有一定的亲水性，水分的存在使熔体出现气泡，所以制品有银丝，透明度也大受伤

57、体出现气泡，所以制品有银丝，透明度也大受伤害。害。 3、 PMMA表现为质硬、性脆、易破裂。表现为质硬、性脆、易破裂。2.6. 3 3 PMMAPMMA的性能的性能 成型工艺：成型工艺： 1 1、 注射温度可在注射温度可在190-270190-270之间选取。之间选取。 2 2、 注射压力：由于流动性比较差，因此需要较注射压力：由于流动性比较差，因此需要较大的注射压力，但过高的压力也会使制品中的内大的注射压力，但过高的压力也会使制品中的内应力增加，故注射压力选取为应力增加，故注射压力选取为80-100Mpa80-100Mpa之间。之间。 3 3、 注射速度：高的注射速度会给制品表观带来注射速度

58、：高的注射速度会给制品表观带来不利影响，特别是在浇口周围常常模糊不清，从不利影响，特别是在浇口周围常常模糊不清，从而使制品的透明性大为降低，同时还增加了制品而使制品的透明性大为降低，同时还增加了制品的内应力，在一般情况下最好不要采用高速注射，的内应力，在一般情况下最好不要采用高速注射，只有当浇口较小时，才采用较高的注射速度。只有当浇口较小时，才采用较高的注射速度。2.6. 3 3 PMMAPMMA的性能的性能 4 4、 模具温度：为改善熔体的流动性和透模具温度：为改善熔体的流动性和透明性，降低制品的内应力，应使用较高的明性，降低制品的内应力，应使用较高的模具温度。模具温度。 加工注意点：加工注

59、意点： 在成型过程中一般不易使用脱模剂，在成型过程中一般不易使用脱模剂，并要保持材料颗料的整洁透明的并要保持材料颗料的整洁透明的PMMAPMMA不允不允许使用再生料。许使用再生料。 2.6. 4 4 PMMAPMMA的选用的选用 1 1）、本体聚合）、本体聚合PMMAPMMA的选用的选用 本体法本体法PMMAPMMA是使用具有一定粘度的预聚体浇是使用具有一定粘度的预聚体浇注于模具中直接得到的型材或制品，产品有透明、注于模具中直接得到的型材或制品，产品有透明、半透明或不透明的各种颜色及珠光的板、棒、管半透明或不透明的各种颜色及珠光的板、棒、管等。该种等。该种PMMAPMMA的分子量较高，性能较好

60、，是有机的分子量较高，性能较好，是有机玻璃的主要品种。玻璃的主要品种。 本体法本体法PMMAPMMA还可以进行模压、吹塑和真空成型，还可以进行模压、吹塑和真空成型，也可进行机械加工。但在成型加工过程中易产生也可进行机械加工。但在成型加工过程中易产生内应力，这是制品在应用中发生开裂和银纹的原内应力，这是制品在应用中发生开裂和银纹的原因，因此，在成型加工后的制品应进行热处理，因，因此，在成型加工后的制品应进行热处理，以消除内应力以消除内应力2.6. 4 4 PMMAPMMA的选用的选用 用途：用途： 主要用于透明制品、装饰制品及一些要主要用于透明制品、装饰制品及一些要求防爆、防震且透明的部件。主要