高抗冲击GPPS♫应用

聚苯乙烯(GPPS)于20世纪30 年代后期开始工业化生产以来，一直是主要的热塑性塑料品种之一。它质地坚硬，呈刚性，化学性能和电绝缘性优良，易成型出各类透明、色彩鲜艳、表面光泽的制品，广泛用于电气、仪器仪表包装、装潢和日常生活等方面。GPPS的主要缺点是脆性较大，力学强度不高，耐热性差，在一定程度上限制了它的应用。GPPS的本体聚合和悬浮聚合都遵循自由基聚合机理，大分子链基本呈无规构型，这使得GPPS为典型的无定形热塑性聚合物，具有良好的透明性；GPPS的大分子链基本上是线型的，聚合反应的链转移和链终止反应会产生少量的支链和不饱和结构。不饱和结构会形成老化时的敏感点。GPPS大分子链上苯环的存在使空间位阻效应较大，大分子链较为僵硬，宏观上表现出刚而脆的性质。因此，其产品会在成型工艺条件不当的情况下产生内应力，从而造成制品产生银纹，甚至开裂。由于体积效应削弱了GPPS大分子问的作用力，在热的作用下，大分子闯容易产生滑移，所以其熔体在成型加工中具有很好的流动性。因为苯环共轭体系能将辐射能量在苯环上均匀分配，从而减少聚合物本身遭受破坏情况发生，所以GPPS有较高的耐辐射性。聚苯乙烯的性能GPPS原料为无色透明粒状物，密度为1.05g/cm3，吸水率约为0.05%。宏观上质硬似玻璃，落地或敲打时发出金属般的清脆声音。易燃，燃烧时软化、起泡，有浓黑烟，并伴有苯乙烯单体的甜香味。1。力学性能由于GPPS大分子链取代基苯环的体积较大，使分子的内旋转受到限制，在拉伸过程中常表现出硬而脆的性质，它的拉伸弹性模量和弯曲强度较高，是刚性较大、抗弯能力较强的塑料品种。但是，冲击强度较低，常温下脆性大，并且在成型加工中容易产生内应力，在较低的外力作用下即产生应力开裂，故GPPS 制品在使用中常表现出较低的力学强度。相对分子质量增大，GPPS力学性能提高。比如，相对分子质量在5万以下，GPPS的拉仲强度较低；随着相对分子质量增加，拉伸强度增大。但当相对分子质量大于10万时，拉伸强度的改善就不明显了。2．热性能GPPS的Tg为80～105℃，脆化温度约-30℃，熔融温度为140～180℃。由于GPPS的力学性能与制件所承受载荷大小和承载时间有关，随温度的升高明显下降，因而GPPS使用温度不宜大于80℃。GPPS的热性能与相对分子质量大小、单体含量及其他杂质含量有关。单体和杂质的存在会使导热性能下降，例如含单体5%的GPPS 软化点下降约30℃。GPPS的热导率较低，几乎不随温度而变化，因而具有良好的隔热性。它的比热容亦低，随温度变化较大。3．化学性能GPPS是饱和的碳氢聚合物，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，且大分子链上的苯环和受苯环活化的a位上的氢原子易于发生氧化等化学反应，这些均对GPPS的化学稳定性和老化性能产生不良影响。GPPS耐各种碱、盐及其水溶液，对低级醇类和某些酸类（如硫酸、磷酸、硼酸、10%～30%的盐酸、1%～25%的醋酸、1%～90%甲酸）也是稳定的，但是和其他氧化剂能破坏GPPS。许多非溶剂物质，如高级醇类和油类，可使GPPS产生应力开裂或溶胀。GPPS能溶于许多与其溶度参数相近的溶剂中，如四、苯乙烯、异丙苯、苯、氯仿、二、、、甲 乙酮、酷类等；不溶于某些脂肪烃类（如己烷、庚烷等）、、丙酮、苯酚等，但能被它们溶胀。GPPS在热、氧及大气条件下易发生老化现象，尤其是在GPPS中含有微量的单体、硫化物等杂质情况下更易造成大分子链的断裂和显色，这是GPPS在长期使用中变黄变脆的原因。但是，GPPS的老化性能并不像预想得那样差，在聚烯烃类聚合物中它是比较稳定的一种，原因是庞大苯环的体积效应及共轭效应削弱了a位氢原子的反应活性所致。4，电性能GPPS的体积电阻率和表面电阻率高，介电损耗角正切值较低，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GPPS在300℃以上开始解聚，挥发出的单体能防止其表面碳化，因而还具有良好的耐电弧性。但由于GPPS的耐热性差，限制了它在电气方面的某些应用。5．光学性能GPPS的浙射率为1.59～1. 60，透光率达88%～92%，具有优良的光学性能和透明性，在塑料中浙射率透明性仅次于丙烯酸类聚合物。但GPPS受阳光、灰尘作用后，会出现浑浊、发黄等现象，因而用作光学部件可加人1%不饱和脂肪酸胺、环胺或氨基醇类化合物，以改善GPPS的耐候性，制得高透明度的制品。6．成型加工性能GPPS是热塑性塑料中较易成型加工的品种之一，成型加工性能可概括为下述几点。①GPPS的熔融温度与分解温度相差较大，成型温度范围宽，熔体黏度低，易于成型加工。表观黏度对剪切速率和温度都较敏感，对剪切速率更甚。②GPPS的比热容较PE和PP 低，塑化速率和固化速率较快，因而在注塑成型中生产周期可以缩短。③GPPS是无定形聚合物，成型收缩率小(0. 45%)，制品尺寸稳定性好，④GPPS的吸水率低，对于一般的制品可以不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60～  80℃下干燥适当时间，除去原料中的游离水分。⑤ 由于GPPS分子链的刚性大、质脆，热膨胀系数比金属大，故制品不宜带有金属嵌件，以免在嵌件周围产生应力而开裂。如果必须带有金属嵌件，嵌件用铜质或铝质的，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、锐角、缺口等。