一文了解PS(聚苯乙烯)材料的性能和应用!

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一文了解PS(聚苯乙烯)材料的性能和应用!

2024-07-13 01:20| 来源: 网络整理| 查看: 265

大家还记得吗?8天前,链塑网报道过一篇关于最新聚苯乙烯签约项目的推文,即:

总投资20亿元!年产聚苯乙烯100万吨项目签约落户舟山 (点击链接可阅读原文)

报道中提到了,关于这项总投资20亿元、预计年产值100亿元的聚苯乙烯项目将分两期建设,一期计划9月动工,预计明年8月试生产,建成后年产40万吨聚苯乙烯。

2018年聚苯乙烯的国际贸易总额达到54.1亿美元,总贸易量为319.2万吨。

总的来说,世界聚苯乙烯产能波动不大。2019年,世界聚苯乙烯产能达2717万吨/年,消费量达1730万吨,装置开工率为63.7%。

目前,世界聚苯乙烯产能集中度一般,2019年前十大生产商产能之和占世界总产能的48.3%。

那么,现在我们带大家来具体看一看,聚苯乙烯到底是种什么材料?

什么是PS?

PS(聚苯乙烯)是由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物。PS塑料包括普通聚苯乙烯(GPPS)和(HIPS),PS材料的优点为高透明性、其透光率可达90%以上,电绝缘性好、易着色、加工流动性好、刚性好及耐化学腐蚀性好等。

视频来源:Youtube

PS的性能

01

一般性能

PS为无色透明的颗粒,燃烧时发浓烟并带有松节油气味,吹熄可拉长丝;制品质硬似玻璃状,落地或敲打会发出类似金属的声音;能断不能弯,断口处呈现蚌壳色银光。PS的吸水率为0.05%,稍大于PE,但对制品的强度和尺寸稳定性影响不大。

02

光学性能

透明性好是PS最大的特点,透光率可达88%~92%,同PC和PMMA一样属于最优秀的透明塑料品种,市场上称为三大透明塑料。

03

力学性能

PS硬而脆、无延伸性、拉伸至屈服点附近即断裂。PS的拉伸强度和弯曲在通用热塑性塑料中最高,其拉伸强度可达60MPa;但冲击强度很小,难以用做工程塑料。PS的耐磨性差,耐蠕变性一般。PS的力学性能随温度的影响比较大。

04

热学性能

PS的耐热性能不好,热变形温度仅为70~90℃,只可长期在60~80℃温度范围内使用。PS的耐低温性也不好,脆化温度为-30℃。

05

电学性能

PS的电绝缘性优良,且不受温度和湿度的影响,介电损耗角正切值小,可耐适当的电晕放电,耐电弧性好,适于做高频绝缘材料。

06

耐化学性

PS的化学稳定性较好,可耐一般酸、碱、盐、矿物油及低级醇等,但可受许多烃类、酮类及高级脂肪酸等侵蚀,可溶于芳烃。PS的耐候性不好,其耐光、氧化性都差,不适于长期户外使用;但PS的耐辐射性好。

PS的加工工艺

聚苯乙烯PS塑料的成型加工可分为注塑成型、挤出成型、和发泡成型,下面从这三个方式进行详细的介绍。

一、注塑成型

选用普通注塑机即可,制品厚度在2.3~ 3mm范围内时,极限流动长度和厚度比为200 :1 ,脱模斜度不小于1°,排气孔排气槽的深度小于 0.03mm ,两片模温温度差小于 3~ 6 ℃。具体的注塑工艺条件为:成型温度 180 ~215 ℃,注射压力 30 ~ 150MPa,模温低于 70 ℃。

二、挤出成型

PS可以在普通的挤出机上加工,挤出的制品有管材、棒材、片材、薄膜、纤维等。成型后未拉伸时强度低、性脆,拉伸后透明度、光泽、强度、韧性都明显提高。PS 的挤出成型温度在 150~200 ℃之间。

三、发泡成型

用 GPPS 为原料,发泡剂分为化学发泡剂和物理发泡剂两种。采用一步法挤出,直接将发泡剂与 PS 混合好或在挤出熔融段将物理发泡剂注入 PS 熔体内,挤出发泡、冷却即可。用 GPPS 制成泡沫塑料具有泡孔细腻、强度高等优点。高发泡材料的主要产品为吸塑包装材料如快餐饭盒、美术装饰板和发泡网,低发泡材料则有仿木型材、片材、板材等。

PS的应用

PS材料的应用十分广泛,大概可以应用在以下这几种领域:

(1)制药行业

制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。其废水的特点是成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高,特别是生化性很差,且间歇排放,属难处理的工业废水。

同时,制药废水因其复杂的成分,具有较大的腐蚀性,对处理设施的防腐要求也较大,尤其是水中所含有的有机成分对于常用的树脂防腐涂层具有一定的腐蚀性,大大减少了处理设施的使用寿命。

PS材料可以同时耐受高浓度的酸碱盐油和绝大多数溶剂,十分适合于像制药废水这样成分复杂、腐蚀性强的工况。

(2)氯碱行业

氯碱工业是由电解食盐水制备氢氧化钠、氯气和氢气工业以及氯乙烯单体聚合成聚氯乙烯工业的两大部分组成。目前电解食盐水的工艺工序大致为:盐水、电解、氯处理和碱浓缩,目前该工艺装置中接触的几乎都是高温强酸、强碱和氯气等强腐蚀性介质,因此,腐蚀一直是制约氯碱行业稳定生产的一个重要因素。

目前氯碱行业用的较多的防腐方式为内衬或整体FRP结构。

PS材料可以同时耐受高浓度酸碱盐油的腐蚀,并且施工简单,环保无毒,属于“非危化品”,十分适合氯碱厂的防腐需求。

(3)汽车行业

PS材料在汽车上的主要应用为仪表外壳、灯罩、照明制品上。聚苯乙烯还可通过发泡成型制备包装材料及绝热保温材料,用于生产顶棚,还有就是与其它材料接枝共聚和改性,得到很多固定搭配的PS家族的合金塑料品种,如SMA用在制造汽车仪表板骨架。

(4)电器制品

PS材料兼有透明性和良好的绝缘性,可用于电视机、录音机及各种电器的配件、壳体及高频电容器等。

(5)透明制品

PS具有优异的透明性,可用于一般光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩壳及包装容器等。

(6)日用品

PS的着色性和光泽性好,可广泛用于日用品的生产,具体有儿童玩具、装饰板、磁带盒、家具把手、梳子、牙刷把、笔杆及文具等。

(7)包装材料

PS泡沫塑料的防震及保温性好,可用于防震包装和隔热材料,包装材料主要用于电器、精密仪表、工艺品、玻璃制品及陶瓷制品等;隔热材料有隔墙板及屋顶夹芯材料等。

在工业4.0时代大背景下,制造环节也在呼唤“工匠精神”。 “工匠精神”的核心是创新,就是不断地改善和优化,产品不断迭代、升级,满足市场不断变化的需求。

随着改性下游产品的快速更新,设计、材料、工艺的创新升级在这一过程中就起到了关键性的决定。

其实,在改性行业中,生产工艺与设备的升级在整个供应链中也是尤为重要的一环,生产工艺和装备的选择直接或间接地影响产品的质量稳定性。

如何驱动工艺与装备的升级呢?这就需要材料的创新来带动,材料与工艺是经济发展的核心技术,加快新材料产业发展也是建设制造强国的迫切需要。

所以,经过一次次的调研,一次次的探访,深入了解共混改性企业。

时间:2020.11.12—2020.11.13

地点:上海

主办方:链塑网

链塑网建有高性能塑料交流群,欢迎感兴趣的朋友加入交流~

来源:互联网



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