聚苯乙烯的性能

易塑利 2020-11-14 10:21:43

聚苯乙烯的性能

二、聚苯乙烯的性能

1.力学性能

PS在热塑性塑料中是典型的硬而脆塑料,韧性明显低于聚烯烃。拉伸时无屈服现象。拉伸、弯曲等常规力学性能皆高于聚烯烃。相对分子质量较低时,力学强度较低;相对分子质量增大时,力学强度提高。但当相对分子质量增大到超过105(重均相对分子质量)时,相对分子质量对强度影响就不明显。退火处理可提高力学强度、对缺口、尖角等敏感;PS的耐磨性差,不宜用于大负荷耐磨零件。PS和HDPE及PP的力学性能数据见表3-26。

2.PS热性能

PS分子链是刚性链,但由于是无定形结构,超过玻璃化温度即开始软化,软化点仅95℃左右,许多力学性能都受到温度升高的明显影响。PS的连续使用温度仅为60~80℃,120℃开始成为熔体,180℃后具有流动性,其热稳定性好,超过300℃才开始分解,因此,有比较宽的成型加工温度区间。

PS的热变形温度在70~98℃之间,与材料配方及热处理有关。对PS进行退火处理,可减少内应力,不仅可提高力学强度,也可提高热变形温度、降低受溶剂侵蚀而引起的开裂。一般采用的退火温度约低于实际的热变形温度5~6℃。

PS的热导率较小,约在0.10~0.15W/(m·K)之间,且基本上与温度无关,是较良好的绝热保温材料。PS泡沫是应用广泛的优质绝热材料。PS的线性膨胀系数与金属相差较大,不宜用作金属嵌件,易产生应力开裂。PS易燃烧,燃着后离开火焰可持续燃烧,火焰呈橙黄,伴有浓烟。PS和HDPE及PP的热性能比较见表3-27。

3.电性能

PS是弱极性聚合物,具有颇为优异的介电、电绝缘性能,几项主要的电性能指标都具有较优数值,如介电常数约为2.4~2.7,介质损耗因数小于5×10-4,体积电阻率>1014Q·cm,介电强度超过20kv·mm-1。温度不变时,介电常数和介质损耗因数受频率的影响较小。在由于吸湿率很小,电性能受环境湿度改变的影响小。PS具有良好的耐电弧性,抗静电性较差,使用时宜加抗静电剂降低其表面电阻。PS和HDPE及PP的电性能数据比较见表3-28。

 4.其他性能

PS主链为饱和的碳碳结构,稳定,脂肪烃如低级醇类不能使PS溶解,可耐许多碱和盐的腐蚀,可耐硫酸、磷酸、硼酸及稀盐酸;侧基为苯基,易与氧化性物质发生作用,不耐氧化酸。例如,

硝酸和氧化剂的腐蚀;无规弱极性的无定形结构,PS不耐芳烃(苯、甲苯、乙苯)氯代烃(二氯乙烷、氯苯、氯仿)酮类、酯类等。PS和HDPE及PP的其他性能数据比较见表3-29。

PS具有较PP、HDPE优的耐辐射性,可耐较大的辐射剂量,大剂量辐射会使材料产生交联,使性能进一步变脆。PS树脂的密度和折射率均一,对可见光没有特殊的选择吸收,透光率为90%左右,仅次于丙烯酸类聚合物,优于PP和HDPE。PS制品表面光泽性好。长期使用有变黄、变浑现象。泛黄的原因之一是单体纯度不够,特别是含有微量硫元素时;二是聚合物在空气中缓慢老化引起发黄。

PS主要应用制备装饰、照明制品、仪器仪表壳罩、仪表板汽车灯罩等;高频电容器、高频绝缘用品及传输器件,光导纤维;绝热保温材料、冷藏冷冻装置绝热层、建筑用绝热构件;防震、抗冲击的泡沫包装垫层;日用杂品等。



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