聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯,發(fā)泡聚苯乙烯(EPS),高抗沖聚苯乙烯(HIPS)及間規(guī)聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯樹脂為,無臭,無色的透明顆粒,似玻璃狀脆性材料,其制品具有的透明度,透光率可達90%以上,電絕緣性能好,易著色,加工流動性好,剛性好及耐化學腐蝕性好等。普通聚苯乙烯的不足之處在于性脆,沖擊強度低,易出現(xiàn)應力開裂,耐熱性差及不耐沸水等。
PS一般為頭尾結(jié)構(gòu),主鏈為飽和碳鏈,側(cè)基為共軛苯環(huán),使分子結(jié)構(gòu)不規(guī)整,增大了分子的剛性,使PS成為非結(jié)晶性的線型聚合物。由于苯環(huán)存在,PS具有較高的Tg(80~105℃),所以在室溫下是透明而堅硬的,由于分子鏈的剛性,易引起應力開裂。
聚苯乙烯的特性溫度為:脆化溫度-30℃左右、玻璃化溫度80~105℃、熔融溫度為140~180℃、分解溫度300℃以上。由于聚苯乙烯的力學性能隨溫度的升高明顯下降、耐熱性較差,因而連續(xù)使用溫度為60℃左右,高不宜超過80℃。導熱率低,為0.04~0.15W/(m·K),幾乎不受溫度而變化,因而具有良好的隔熱性。
聚苯乙烯具有優(yōu)良的光學性能,透光率達88%~92%、折射率為1.59~1.60,可以透過所有波長的可見光,透明性材料在塑料中僅次于有機玻璃等丙烯酸類聚合物。但因聚苯乙稀耐候性較差,長期使用或存放時受陽光、灰塵作用,會出現(xiàn)渾濁、發(fā)黃等現(xiàn)象,因而用聚苯乙烯制作光學部件等高透明制品時需考慮加入適當品種和用量的防老劑。
,將熟化的預發(fā)泡珠粒放入具有特定型腔的模具中。對于小型的和復雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,成型時要采用文氏管作用設備(如灌料槍).借助空氣流將珠粒吹至模腔中。大型的產(chǎn)品可依自身重力充滿模腔。將充滿粒料的模腔密閉并加熱,珠粒受熱軟化,使泡孔膨脹。珠粒發(fā)泡膨脹至填滿相互間的空隙,并粘結(jié)成均勻的泡沫體。此時這個泡沫體仍然是柔軟的并承受泡孔內(nèi)熱氣體的壓力。從模具中取出制品之前,須使氣體滲出泡孔和降低溫度使制品形狀穩(wěn)定,這一般是采用向模具內(nèi)壁噴水的方法。
由于成型模具是雙層壁的,因此發(fā)泡PS的成型被稱為“蒸氣室成型”。模具內(nèi)壁尺寸即為實際制品的尺寸,模具內(nèi)壁上有氣孔.以使蒸汽透過泡沫體并使熱氣擴散出去。雙層壁之間的空間形成蒸汽室,其中通入用于加熱珠粒的蒸汽。對于多數(shù)制品,發(fā)泡PS的成型壓力低于276kPa。模具為鋁制并按制品要求鑄成一定形狀。發(fā)泡PS的成型由于成型壓力低、成型設備成本低,因此是一種經(jīng)濟的生產(chǎn)方法。