白髮蘚屬

[拼音]:jubenyixi

[英文]:polystyrene

苯乙烯的聚合物。英文縮寫為PS。由於聚苯乙烯的原料易得,效能好,成本低,所以發展較快。其產量在塑料中居第三位。

簡史

早在1837年人們就相繼發現苯乙烯放置時有“固化”(即自聚)現象。1845年人們開始有意識地將它加熱聚合。1911年出現第一項合成聚苯乙烯專利。1935年德國法本公司實現了聚苯乙烯的生產工業化。

結構

聚苯乙烯的結構式如

。通常為無規聚合物。H.施陶丁格認為它是線型長鏈結構。由於分子鏈中含有叔碳(不對稱碳)原子,所以它還可有兩種立體異構體存在,即全同和間同立構聚苯乙烯。目前實驗室中已製得全同立構聚苯乙烯。

性質

聚苯乙烯的數均分子量通常為 5~30萬。非晶態聚苯乙烯的密度為1.04~1.065克/釐米3,玻璃化溫度為80~90℃;結晶聚合物的密度為1.11~1.12克/釐米3,熔融溫度為240℃。電阻率為1020~1022歐·釐米,導熱係數0℃時為0.105瓦/(米·開),100℃時為0.128瓦/(米·開)。由此可見,聚苯乙烯具有優良的絕熱、絕緣效能。此外,它還具有卓越的透明性。其最大的缺點是低溫易脆裂,長期使用溫度為0~70℃,但可用橡膠改性,以提高其衝擊強度(見表),稱為高抗衝聚苯乙烯HIPS。

聚合

苯乙烯單體活性高,可按自由基型、負離子型、正離子型及配位負離子型機理進行聚合。這在烯烴類單體中是不多見的。目前,苯乙烯廣泛採用自由基聚合進行生產。聚合的方法有:本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合等。苯乙烯自由基熱聚合有以下特點:

(1)當無氧熱聚合時,重現性頗好。

(2)單體濃度的反應級數為 2.5,即Rp=k[M]2·5(式中R

為聚合速率,k為常數,[M]為單體濃度)。

(3)當聚合溫度低於100℃時,在很寬的轉化率範圍內,均可得到高分子量的聚合物。

(4)苯乙烯容易自聚。在貯運中必須加入阻聚劑如苯醌、對叔丁基鄰苯二酚等。

為了改進操作和傳熱狀況,近年來常採用串聯塔式溶液聚合法進行生產。其特點是加入 5%~25%的乙苯作溶劑,以降低樹脂液的粘度。這樣既有利於傳熱,又能改善產品效能。

上述兩種方法都在均相中進行反應,主要用於製造通用型聚苯乙烯。稍加改造,也可用於與丁苯橡膠或聚丁二烯橡膠的接枝共聚合,以製成高抗衝聚苯乙烯。

懸浮法生產聚苯乙烯均聚物,具有傳熱容易,可以嚴格控制聚合溫度,產品中殘留苯乙烯最小,所得樹脂的效能較好等優點。其缺點是,產品中往往殘留引發劑和分散劑。乳液聚合的組分多,殘留在樹脂中會影響效能,並且所得產物分子量高,不易加工,所以很少採用。

應用

聚苯乙烯主要用作包裝材料,還常用作建築材料、汽車附件、無線電和電視機殼體、傢俱、管材、儀表,以及玩具等。(見彩圖)

參考書目

C.A.Blighton,

Styrene Polymers, Technology andEnvironmental Aspects, Applied Science Pub.,London,1979.

參考文章

用廢聚苯乙烯泡沫塑料改性製備水性防水塗料廢水治理接觸氧化工藝處理聚苯乙烯生產廢水廢水治理