优胜设计史勇老师 发表于 2018-8-23 20:55:32

通用材料——聚苯乙烯

聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS、GPS,俗称通用级PS或硬胶)是一种无定形透明的热塑性塑料,先由苯与乙烯加成得乙苯,再由乙苯制得苯乙烯,最后由苯乙烯加聚反应得聚苯乙烯。化学结构式为:




聚苯乙烯容易燃烧,火焰为橙黄色,浓黑烟炭束,软化、起泡,散发出苯乙烯单体味。
2.5.1 PS性能的主要优点:
  1). 光学性能好。其透光率达88%~92%,可用作一般透明或滤光材料器件,如仪表
、收录机上的刻度 盘、电盘指示灯、自行车尾灯的透光外罩等。  
2).易于成型加工。因其比热低、熔融粘度低、塑化能力强、加热成型快,故模塑周期短。而且,成型温度和分解温度相距较远,可供选择范围广,加之结晶度低、尺寸稳定性好,被认为是一种标准的工艺塑料。
3).着色性能好。PS表面容易上色、印刷和金属化处理,染色范围广,注射成型温度可以调低,能适应多种耐温性差的有机颜料的着色,制出色彩鲜艳明快的制品。
2.5.2 PS性能的主要缺点:
1.其最大的缺点是性脆易裂。因其抗冲击强度低,在外力作用下易于产生银纹屈服而使材料表现为性脆易裂,制件仅能在较低的负载使用;耐磨性也较差,在稍大的磨擦碰刮作用下很易拉毛。
2.耐热温度较低。其制品的最高连续使用温度仅为60~80℃,不宜制作盛载开水和高热食品的容器。
1.        此外,PS的热胀系数大,热承载力较差,嵌入螺母、螺钉、导柱、垫块之类金属元件的塑料制品,往往在嵌接处出现裂纹。
  4. 成型加工工艺要求较高。虽然PS透明、易于成型,但如果加工工艺不善,将带
来不少问题,例如:
  a). PS制品老化现象较明显,长时间光照或存放后,会出现混浊和发黄。
  b). PS对热的敏感性很大,很易在不良的受热受压加工环境中发生降解。 
2.5.3 PS的改性
为了改善PS强度较低、不耐热、性脆易裂的缺点,以PS为基质,与不同单体共聚或与共聚体、均聚体共混,可制得多种改性体。例如:高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、苯烯腈-苯乙烯共聚体(SAN)等等。HIPS它除了具有聚苯乙烯易于着色、易于加工的优点外
,还具有较强的韧性和冲击强度、较大的弹性。SAN具有较高的耐应力开裂性以及耐油性、耐热性和耐化学腐蚀性。
2.5.4 模具设计:
1.PS的热胀系数与金属相差较大,在PS制品中不宜有金属嵌件,否则当环境温度变化时,制品极易出现应力开裂现象。
2.因PS性脆易裂,故制品的壁厚应尽可能均匀,不允许有缺口、尖角存在,厚薄相连处要用较大的圆弧过渡,以避免应力集中。
3.为防止制品因脱模不良而开裂或增加内应力,除了选择合理的脱模斜度外,还要有较大的有效顶出面积、有良好的顶出同步性。
4.PS对浇口形式无特殊要求,仅要求在浇口和制品连接处用较大的圆弧过度,以免在去浇口时损伤制品。
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