PS為無定形、非極性線性高聚物。由于在分子鏈上有苯環取代基,分子的不對稱性增加,內旋轉受到限制,為此PS呈現剛性,性脆。玻璃化溫度較高,為80-100℃,分子量一般在5-20萬之間。
PS的密度為1.054克/立方厘米,為無色透明粒狀熱塑性樹脂。
PS的熱性能與分子量大小、單體低聚物、雜質含量有關,例如含單體5%,軟化點下降30℃,PS熱變形溫度為70-90℃,脆化溫度-30℃,軟化點90℃,導熱系數低,制品的最高使用溫度60-80℃。
PS有良好的化學穩定性,它能溶解于苯、四氯化碳、甲苯、氯仿、除丙酮以外的酮類、酯類等。能耐一般酸、堿、鹽的腐蝕。
PS的透光率很好,達88-92%,透光性僅次于有機玻璃,折光率為1.59-1.60。
PS有優良的電絕緣性能,一般不受溫度,濕度的影響。
PS的力學性能,除沖擊強度較低外,其他拉伸強度、彎曲強度等都較好。
PS與合成橡膠類,如丁苯膠、順丁膠、異戊膠、丁腈膠、及醋酸纖維素都有較好的相容性。
PS耐氣候性較差,易產生交聯降解。
PS的成型加工特征如下:
PS的吸水率很低0.02-0.06%,所以在加工前,可以不干燥。又其比熱較PE低,所以塑化效率高,在模具中固化快,成型周期短。PS收縮率低,0.4-0.7%,對模制品影響不大。
PS在加工中,最大的問題是在制品中存在著一定的內應力,在成型中一定注意這個問題,清除內應力除調節工藝參數、模具結構等,還可將制品進行后處理以消除內應力,如將其置于60-80℃熱水浴中或烘箱中,“退火”處理1-3小時。
PS主要應用于光學玻璃及儀器、燈罩、包裝材料、電氣零件,其發泡塑料可作絕熱材料、快餐盒等。
實例:一步法生產PS發泡片材
生產PS泡沫塑料有三種方法:一是用可發性PS生產,即將粗PS珠粒在加溫加壓條件下,低沸點物滲透到珠粒中,使之溶脹,制成EPS,然后再預發泡、熟化、發泡成制品。
二是用乳液法聚合的PS為原料,與發泡劑混合。加熱加壓使之結成毛坯,然后加熱、發泡成型。
三是一步擠出成型法,這是一種較為先進的方法。即把PS樹脂、發泡劑、成核劑加進第一級擠出機中,再從第二擠出機的機頭縫隙中擠出,經冷卻定型后成為產品。其主要產品為片材、板材、發泡網、發泡膜等。
PS原料的熔融指數最好為1.5-2.5.發泡劑氟利昂含水量要低,必須小于10PPM(百萬分之一為1PPM),氟利昂的注入量由產品密度決定。
成核劑可用滑石粉,粒徑要細,大于325目,必須干燥,最好將成核劑與PS先制成母料最好,這樣產品質量均勻。
第一級擠出機的機身溫度可逐漸提高,第二級擠出機各段溫度趨于一致,盡量穩定。
冷卻定型溫度應小于50℃,可使制品表面光亮平滑。