第2章2通用熱塑

第二章塑料材料

--通用熱塑性塑料

材料學(xué)院

李曉萌2.2.1聚乙烯聚乙烯是乙烯聚合而成的聚合物，反應(yīng)式為：英文名稱：polyethylene,縮寫為：PE。

PE是全世界產(chǎn)量最高的塑料品種，工業(yè)上包括乙烯均聚物以及與α-烯烴的共聚物。2010年全世界總產(chǎn)量約7000萬噸，我國產(chǎn)量986萬噸，消費(fèi)量約1500萬噸。聚乙烯的單體來源主要來源：石油烷烴熱裂解、分離精制。次要來源：乙醇脫水、乙炔加氫、從天然氣中分離

合成方法和品種

聚合方法高壓法中壓法(菲利普法)低壓法（Ziegler）聚合壓力/MPa98～3431.76～7.851.37聚合溫度/℃150～330130～27080～90引發(fā)體系氧，過氧化物過渡金屬氧化物Al(C2H5)3+TiCl4鏈?zhǔn)骄酆蠙C(jī)理自由基陰離子配位陰離子產(chǎn)物密度/g·cm-30.91～0.930.926～0.9400.941～0.9650.941～0.965產(chǎn)物結(jié)晶度/%55～659085～90產(chǎn)物品種LDPEMDPE，HDPEHDPE★L(fēng)DPE的合成方法是由英國帝國化學(xué)工業(yè)公司（ImperialChemicalIndustryICI）在1933年發(fā)明，1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。★低壓法是由德國化學(xué)家Ziegler在1953年發(fā)明的，1957年德國和美國都實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化?！镏袎悍ㄊ敲绹评质突す景l(fā)明，1957年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，因催化劑的催化效率和工藝流程都不及目前的高效催化劑，故中壓法逐漸退出生產(chǎn)線。線性低密度聚乙烯（LLDPE的合成）

1970s出現(xiàn)的新品種，由乙烯與少量(7～9%)α-烯烴（丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯）共聚制得：低壓（1.4-2.1MPa）和較低溫度（75-90℃）下聚合。催化劑：CrO3＋TiCl4＋無機(jī)氧化物載體聚合機(jī)理：配位聚合產(chǎn)物密度：0.92-0.935g/cm3

分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性介于LDPE和HDPE之間

聚乙烯的結(jié)構(gòu)特征鏈結(jié)構(gòu)LDPE：存在大量的長支鏈和短支鏈。HDPE：只有少量的短支鏈。LLDPE：短支鏈數(shù)目與LDPE相當(dāng)，但沒有長支鏈。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

PE的結(jié)構(gòu)特征分子鏈非常柔順，Tg～-125℃

。結(jié)構(gòu)單元規(guī)整、對稱，無極性基團(tuán)，分子間作用力小。易結(jié)晶、結(jié)晶度高（>55%)。在使用溫度下，PE中大量結(jié)晶相和少量無定形結(jié)構(gòu)并存。

支化度對結(jié)晶的影響支化度減小→鏈規(guī)整性提高→結(jié)構(gòu)緊密、fc提高→ρ、Tm提高分子量對結(jié)晶的影響HDPE：提高分子量對結(jié)晶度幾乎沒有影響。LDPE：提高分子量使結(jié)晶度略有提高。1）基本性質(zhì)無臭、無味、無毒；外觀為乳白色蠟狀固體，塊狀材料半透明或不透明，薄膜透明，透明性隨結(jié)晶度提高而下降；透水率低但透氣性大，適合于防潮包裝；易燃，OI=17.4，是最易燃的塑料之一；燃燒時(shí)低煙，有少量熔滴，有石蠟氣味。

聚乙烯的性能特征

2）力學(xué)性能聚乙烯的分子鏈柔順，分子間作用力弱，強(qiáng)度主要由其結(jié)晶結(jié)構(gòu)提供,因此力學(xué)性能一般,屬于軟而韌的材料：拉伸強(qiáng)度比較低硬度不高抗蠕變性差

LDPE<LLDPE<HDPE

抗沖擊性能好

LDPE>LLDPE>HDPE

分子量提高，增加分子間的纏結(jié)，提高分子間的相互作用，PE各項(xiàng)力學(xué)性能均提高

3）熱性能導(dǎo)熱性在塑料里比較高，不宜作絕熱材料HDPE>LLDPE>LDPE膨脹系數(shù)大：(20～30)×10-5K-1HDPE<LLDPE<LDPE耐熱性低，耐寒性好HDT：HDPE(120℃)>LLDPE(100℃)>LDPE(80℃)MFR增大（分子量下降）,HDT降低。MFR減小，耐寒性提高。4）耐化學(xué)藥品性良好的化學(xué)穩(wěn)定性

常溫下不受稀硫/硝酸侵蝕；鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、乙酸、氨及胺類、過氧化氫、氫氧化鈉/鉀對其均無化學(xué)作用；不耐濃硫/硝酸和鉻酸等強(qiáng)氧化劑。較好的耐溶劑性

常溫下不溶于任何溶劑；60℃以下與脂肪烴、芳香烴、鹵代烴長期接觸會溶脹或龜裂；60℃以上溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、礦物油及石蠟；超過100℃溶于四氫化萘和十氫化萘。低表面能，黏附性低5）電性能無極性、吸濕性很低優(yōu)異的電絕緣性、介電性和耐電暈性用作高頻、高壓絕緣材料6）耐環(huán)境應(yīng)力開裂性環(huán)境應(yīng)力開裂：在外界環(huán)境中的活性物質(zhì)作用下，因?yàn)樗芰喜牧霞庸み^程中有殘余內(nèi)應(yīng)力存在，使得材料在遠(yuǎn)低于屈服應(yīng)力值時(shí)就發(fā)生開裂的現(xiàn)象。是聚烯烴塑料，特別是PE特有的現(xiàn)象；活性物質(zhì)：酯類、金屬皂類、硫/磺化醇類、硅油、氧氣等HDPE<LDPE<LLDPE克服應(yīng)力開裂的方法：◆降低結(jié)晶度◆

提高分子量，降低分子量分散性，適度交聯(lián)◆成型后保溫，消除內(nèi)應(yīng)力◆改變加工條件，使用添加劑，或進(jìn)行共聚7）加工性能吸水率低（<0.01%），加工前不必干燥；分子量和支化度對熔體流動(dòng)速率(MFR)有很大影響：分子量↑，MFR↓；分子量相同，支化度↑，MFR↑聚乙烯結(jié)晶能力強(qiáng)，制品收縮率高：擠出時(shí)，LDPE緩冷而HDPE可速冷；聚乙烯熔體易氧化，加工時(shí)應(yīng)避免與空氣直接接觸，并添加抗氧劑；應(yīng)避免與導(dǎo)致其應(yīng)力開裂的化學(xué)藥品接觸；成型工藝：注塑、中空吹塑、擠出。超高摩爾質(zhì)量聚乙烯UHMWPE

合成：低壓法配位聚合，不加分子量調(diào)節(jié)劑H2UHMWPE結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系分子結(jié)構(gòu)為線性，與HDPE相同，結(jié)晶度、密度比HDPE低：fc=70～85％。分子量>100萬,最高700萬，分子間纏結(jié)非常強(qiáng)烈力學(xué)性能優(yōu)良：高模量，高韌性，高耐磨性、低摩擦系數(shù)，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能優(yōu)異熔體粘度很高：粉末壓制燒結(jié)法成型，或其它特殊成型方法UHMWPE的應(yīng)用

工程塑料：不粘、耐磨、自潤滑零件，如導(dǎo)軌、軸承、密封圈。人造器官：人工肺、肘、指關(guān)節(jié)等高性能纖維——制成增強(qiáng)的復(fù)合材料用于軍工和體育器材各種聚乙烯性能比較性能LDPEHDPELLDPEUHMW-PE密度（g/cm3）0.91～0.920.94～0.960.91～0.920.92～0.94透明性半透明不透明半透明不透明洛氏硬度D41～46D60～70D40～50R55拉伸強(qiáng)度（MPa）7～1521～3715～2530～50拉伸模量（GPa）0.17～0.351.3～1.50.25～0.351～7缺口沖擊強(qiáng)度（kJ/m2）80～9040～70>70>100熔點(diǎn)（℃）105～115131～137122～124135～137熱變形溫度（℃）50787595脆化溫度（℃0-80～-55-140～-100<-120<-137介電常數(shù)2.25～2.352.30～2.352.25～2.352.30～2.35介電損耗<5×10-4<10-4<5×10-4<2×10-4作業(yè)：1簡述LDPE、HDPE、LLDPE和UHMWPE合成機(jī)理和方法，結(jié)構(gòu)性能區(qū)別以及應(yīng)用特點(diǎn)。2PE與烴類溶劑結(jié)構(gòu)相似，為何常溫下不溶于此類溶劑？隨溫度升高，PE的溶解性有何變化，為什么？

聚丙烯是丙烯聚合的產(chǎn)物，1957年由意大利Montecatini公司首先工業(yè)化生產(chǎn)，是發(fā)展速度最快的塑料品種，其產(chǎn)量僅次于PE、PVC而位居第三，在我國產(chǎn)量已連續(xù)3年超過PVC居首位。英文：polypropylene,縮寫為PP2.2.2聚丙烯全同立構(gòu)（等規(guī)isotactic）PP：結(jié)晶度高，Tm=176℃，占PP產(chǎn)量的95％間同立構(gòu)（間規(guī)syndiotactic）PP：結(jié)晶度低，Tm=134℃，目前產(chǎn)量很少。無規(guī)立構(gòu)(atactic)PP：不結(jié)晶，粘稠狀物質(zhì)，不能用做塑料。（Fischer投影圖）PP的三種不同立體構(gòu)型PP的合成★以Z-N引發(fā)體系，陰離子配位聚合制成等規(guī)PP。無規(guī)PP是反應(yīng)副產(chǎn)物?！镩g規(guī)PP需采用特殊Z-N體系，在－78℃低溫下聚合而成。若采用茂金屬引發(fā)，其催化活性高，具有單一活性中心，所得產(chǎn)物相對分子質(zhì)量分布窄?！锞酆瞎に嚕喝芤簼{液法、液相本體法和氣相本體法PP的等規(guī)度（等規(guī)指數(shù)，全同指數(shù)IIP）：

PP樣品中，i-PP所占的質(zhì)量百分比。一般用正庚烷回流萃取，去除無規(guī)聚合物及低分子量聚合物后，剩余物所占的百分比。等規(guī)PP的鏈構(gòu)象(與PE對比）PP為螺旋構(gòu)象，因甲基的空間位阻效應(yīng)，分子鏈較僵硬：

Tg~-10℃PE為平面鋸齒構(gòu)象，Tg~-125℃結(jié)晶和無定形結(jié)構(gòu)共存，結(jié)晶度在50％～80％之間。因冷卻結(jié)晶條件和過程不同，等規(guī)PP具有多種不同的結(jié)晶結(jié)構(gòu)：α、β、γ、δ和擬六方型5種。α晶型最常見，熱穩(wěn)定性最好，熔點(diǎn)176℃。等規(guī)PP結(jié)晶結(jié)構(gòu)的密度較PE小：α，0.936g.cm-3（而PEα型為1.0g.cm-3）影響等規(guī)PP結(jié)晶度的分子結(jié)構(gòu)因素分子量（數(shù)均3.8～6萬）↑,結(jié)晶度↓分子量較低時(shí)，等規(guī)度↑結(jié)晶度↑

分子量較大時(shí)，等規(guī)度↑結(jié)晶度不變等規(guī)PP的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)影響等規(guī)PP球晶結(jié)構(gòu)的因素★熔體溫度或熔融時(shí)間↑，晶核數(shù)↓，球晶尺寸↑★冷卻速率緩冷生成大球晶驟冷出現(xiàn)嚴(yán)重“皮心”結(jié)構(gòu)一般采用中等降溫速率★加工剪切應(yīng)力↓，晶核數(shù)↑，球晶尺寸↓★成核劑↑，晶核數(shù)↑，球晶尺寸↓等規(guī)度、分子量、球晶尺寸對性能的影響隨等規(guī)度增大，強(qiáng)度、剛度、硬度、熔融溫度和耐熱性、耐溶劑、氣液阻隔性能均提高，而韌性、抗沖擊性下降。

隨分子量增大，變化趨勢相反（與其他高分子材料表現(xiàn)規(guī)律不符）。原因：等規(guī)度增大使結(jié)晶度提高，而分子量增大卻使結(jié)晶困難。球晶尺寸增大，對性能不利：斷裂伸長、韌性、抗沖擊性下降、透明度下降。原因：粗大球晶的界面處，PP分子較少，是材料強(qiáng)度的薄弱點(diǎn)?；拘再|(zhì)

無臭、無味、無毒白色蠟狀物質(zhì)，但比PE透明；密度低：0.89-0.91g.cm-3，是最輕的塑料之一；容易燃燒，OI＝17.4。力學(xué)性能

強(qiáng)度、硬度和剛性明顯高于PE；具有優(yōu)異的耐彎折疲勞性能，為PP特有。試樣經(jīng)反復(fù)彎曲107次，仍未折斷，稱為鉸鏈效果；抗沖擊性能，特別是低溫抗沖擊性差。聚丙烯的性能熱性能

具有良好的耐熱性：輕載條件下可在120℃下使用；短期可在150℃下使用；耐沸水、耐蒸汽性良好。

等規(guī)PP熱導(dǎo)率小于PE，是良好的絕熱保溫材料。電性能

等規(guī)PP具有優(yōu)異的介電性和電絕緣性；

基本不受環(huán)境濕度及電場頻率的影響，可作為高頻絕緣材料；

耐電弧性優(yōu)（130～180s）；因低溫脆性、應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。耐化學(xué)藥品性耐除強(qiáng)氧化劑、濃硫酸、濃硝酸外的酸、堿、鹽；耐溶劑性優(yōu)良，室溫下不溶于任何溶劑，僅在高溫下才溶于四氫化萘。環(huán)境性能耐環(huán)境應(yīng)力開裂性優(yōu)，但芳烴、氯代烴可使其溶脹；

耐老化性差，叔碳上的氫易氧化且對紫外線敏感，造成降解：生成氫過氧化物→→分解成羰基→→斷鏈。

Cu會加速PP的氧化降解。加工特性

PP吸水率低(0.01～0.03%)，加工前不必干燥；

PP的非牛頓性比PE明顯，對剪切速率和溫度都敏感，但對剪切速率更敏感；

PP成型收縮率大（1～2.5%），且具有缺口敏感性；

PP在加工中分子易取向，適合紡絲；

PP受熱易氧化，加工時(shí)應(yīng)注意：加入抗氧劑；減少受熱時(shí)間；受熱時(shí)避免與氧接觸；避免與Cu接觸；聚丙烯的應(yīng)用注塑品

耐水蒸汽→醫(yī)用消毒器件

↗無毒→食品、藥品包裝和日用品相對高的強(qiáng)度→輕載的機(jī)械、汽車零部件相對高的耐熱性→化工管道優(yōu)異的耐腐蝕性↗容器、閥門配件等優(yōu)異的電絕緣性→電子、電氣配件擠出品單絲、扁絲和纖維→編織袋、繩索、地毯聚丙烯的改性★共聚改性：與乙烯無規(guī)共聚、嵌段共聚★共混改性（PP合金）：與HDPE共混與（三元）乙丙橡膠EPR（EPDR）和TPE共混增韌、提高耐寒性；但強(qiáng)度和耐熱性降低與聚酰胺共混，增韌、提高耐熱、耐磨性和強(qiáng)度?！锉砻娓男愿男阅康模阂霕O性基團(tuán)；提高表面能；提高表面粗糙度；消除制品弱邊界層。化學(xué)方法：酸洗、堿洗、過氧化物或臭氧處理物理方法：等離子體、光輻射、火焰、涂覆處理作業(yè)：什么是PP的等規(guī)度？分析PP的分子量、等規(guī)度和球晶尺寸對PP力學(xué)性能的影響?！锾畛涓男苑勰畹V物填料（碳酸鈣、云母、玻璃微珠、滑石粉、石棉等）填充PP，可改善耐熱性、剛度、硬度；降低收縮率和熱膨脹★增強(qiáng)改性

玻纖（10～40％）增強(qiáng)，可大幅度提高耐熱性、剛度、硬度、拉伸強(qiáng)度、耐蠕變性，明顯降低收縮和線脹系數(shù)，可用作工程塑料。

聚氯乙烯樹脂是氯乙烯單體（chloridemonomer,簡稱VCM）按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理聚合而成的聚合物。英文名稱：polyvinylchloride,簡稱PVC。是工業(yè)化生產(chǎn)較早（1931年）的通用塑料，目前年產(chǎn)量居第二位。PVC塑料以PVC樹脂為基料，與穩(wěn)定劑、增塑劑、填料、著色劑及改性劑等多種助劑混合，經(jīng)塑化、成型加工而成。2.2.1聚氯乙烯PVC的聚合實(shí)施方法：懸浮法（約80%）；乳液法（約10%）；本體法（約10%）溶液法因?qū)Νh(huán)境有污染，目前已不采用.PVC的結(jié)構(gòu)鏈結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單元頭-尾相連的線形聚合物。異常（缺陷）結(jié)構(gòu)與支鏈對PVC的熱穩(wěn)定性有決定性的影響聚合反應(yīng)溫度是控制分子量和鏈結(jié)構(gòu)的決定因素。聚合反應(yīng)溫度↑，頭-頭結(jié)構(gòu)↑，支化和缺陷↑,分子量↓與VCM反應(yīng)：不與VCM反應(yīng)，脫去Cl自由基：Cl自由基非?；顫?，能與聚合鏈進(jìn)一步反應(yīng)：a.攻擊Cl代亞甲基與VCM鏈增長

b.攻擊亞甲基氫

Cl自由基脫除4～40個(gè)支鏈（缺陷）/1000VCM-63～-53℃聚合而成的PVC無支鏈；52℃聚合而成的PVC含30～35個(gè)支鏈/1000VCM導(dǎo)致降解的內(nèi)因：PVC分子鏈中的“缺陷”缺陷的熱不穩(wěn)定性：分子鏈內(nèi)烯丙基氯>叔碳氯>末端烯丙基氯

導(dǎo)致降解的外因：熱、光、氧、機(jī)械應(yīng)力降解過程一定外因作用下發(fā)生脫除HCl的反應(yīng)，生成烯丙基氯；新生成的烯丙基氯不穩(wěn)定，HCl有自動(dòng)催化作用，使分解加??；大分子鏈中形成共軛雙鍵，PVC開始發(fā)黃，最后變?yōu)樽丶t色，性能急劇下降。PVC降解的防護(hù)途徑1）預(yù)防性控制聚合反應(yīng)條件，減少或消除副反應(yīng)；與其他單體共聚。2）終止降解穩(wěn)定PVC的方法在PVC中加入化學(xué)穩(wěn)定劑：鉛鹽在PVC中加入堿性物質(zhì)，中和HCl：弱有機(jī)酸金屬鹽、一些無機(jī)酸的堿式鹽

置換、取代不穩(wěn)定的Cl原子，抑制脫HCl與不飽和雙鍵加成反應(yīng)加入紫外線屏蔽的吸收劑立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)在PVC分子鏈上存在短的間規(guī)立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)。隨著聚合反應(yīng)溫度的降低，間規(guī)立構(gòu)規(guī)整度提高。例如：在-60℃聚合而成的PVC，間規(guī)立構(gòu)規(guī)整度高達(dá)65％聚集態(tài)結(jié)構(gòu)1）基本特征PVC是含有少量（5～10％）結(jié)晶結(jié)構(gòu)的無定形聚合物。2）無定形結(jié)構(gòu)-Cl導(dǎo)致分子間作用力增強(qiáng)，使分子鏈僵硬，Tg提高(70-80℃)。聚合溫度越高，Tg越低：-80℃聚合：Tg約100℃；125℃聚合：Tg約68℃。加入增塑劑：可以使Tg降到室溫以下。3）結(jié)晶結(jié)構(gòu)——由PVC鏈上的間規(guī)短鏈段形成的微晶，結(jié)晶度在5-25%。通用型PVC在5-10%（45-60℃聚合）?！锞酆蠝囟仁怯绊慞VC結(jié)晶度的關(guān)鍵因素：聚合溫度降低，立構(gòu)規(guī)整性提高，支化度減少，結(jié)晶度提高

不同溫度下PVC的狀態(tài)：80-175℃：高彈態(tài)175-190℃：開始熔融190-200℃：熱塑性粘流態(tài)>200℃急劇分解，在>140℃時(shí)就開始分解PVC顆粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)緊密型疏松型★

PVC顆粒形態(tài)也是影響其最終性能的重要因素?！镄纬蒔VC顆粒特殊組織形態(tài)的主要原因是VCM不溶于PVC?！镎{(diào)整懸浮聚合的配方和工藝條件，可控制顆粒結(jié)構(gòu)。分散劑：用明膠，得緊密型產(chǎn)品；用醇解度80％的聚乙烯醇，降低兩相界面張力，得疏松型產(chǎn)品。聚合溫度：溫度低，顆粒就疏松?！颬VC疏松度↑，滲入和吸收增塑劑能力↑★按增塑劑含量大小，可將聚氯乙烯分為兩類：軟質(zhì)PVC，增塑劑含量>40%；硬質(zhì)PVC：增塑劑含量<10%★疏松型適合制軟PVC，緊密型適合制硬PVC★分子量大的適合制軟PVC，分子量小的適合制硬PVC★通過調(diào)整懸浮聚合時(shí)的工藝，還可以獲得球形PVC，顆粒呈圓球形，顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)的疏松度介于緊密型和疏松型之間。適合制造大尺寸硬PVC制品?！锊捎萌橐壕酆?，可獲得PVC糊樹脂，顆粒尺寸1-20μm。適于制造壁紙、地板革等涂層類制品。PVC的性能基本特征聚氯乙烯外觀為白色或淡黃色的粉末；密度為1.35～1.45g.cm-3；純PVC的吸水率、透水率和透氣率都很低；但增塑后會有較大幅度的提高。

PVC分子中氯原子使PVC具有較好的阻燃自熄性（OI＝47）但燃燒時(shí)會釋放出有毒的HCl。PVC的力學(xué)性能純PVC是一種較硬的塑料，具有較高的硬度和強(qiáng)度。但是PVC制品的硬度強(qiáng)烈依賴于增塑劑的用量：增塑劑用量增多：PVC逐漸從硬質(zhì)，半硬質(zhì)，變到軟質(zhì)。PVC的強(qiáng)度最高可超過60MPa，加入增塑劑會提高伸長率、降低拉伸強(qiáng)度；PVC抗沖擊性差：缺口敏感，低溫脆性大PVC的熱性能耐熱性分子量提高，PVC的Tg和熱變形溫度提高；增塑劑用量對PVC的耐熱性有決定性的影響：熱穩(wěn)定性PVC是一種熱敏性的塑料：當(dāng)溫度超過140℃時(shí)就會分解。聚合溫度低時(shí)，制成的PVC熱穩(wěn)定性要高一些。PVC的熱絕緣性較好。鄰苯二甲酸二辛酯含量/%01020304045Tg/℃8150293-16-30增塑劑用量對PVC玻璃化溫度的影響PVC的電性能由于PVC分子鏈中含有電負(fù)性較強(qiáng)的氯原子：電絕緣性較好，但不如PP和PE；介電常數(shù)和介質(zhì)損耗較大，電性能受電場頻率影響大；耐電暈性不佳。

適用于中低壓及低頻絕緣材料。耐化學(xué)藥品性

PVC具有較好的耐溶劑性和耐腐蝕性：耐多數(shù)的無機(jī)酸、堿、鹽和很多非極性的有機(jī)溶劑。PVC在一些極性溶劑中會溶脹和溶解。增塑劑的加入會使PVC的耐化學(xué)藥品性劣化。加工性能

PVC可以采用擠出、吹塑、注塑、壓延、壓制、真空成型等工藝加工；PVC的熔體黏度高:加工流變性差，必須加入潤滑劑、增塑劑來改善；

PVC的熱穩(wěn)定性差：加工時(shí)必須添加熱穩(wěn)定劑、控制成型溫度、減少受熱時(shí)間；

PVC的熔體強(qiáng)度較低：注射擠出時(shí)應(yīng)避免高速，以防熔體破裂；PVC的改性針對PVC軟化點(diǎn)不高，耐熱性不好；耐寒性差、抗沖擊強(qiáng)度低；熱穩(wěn)定性差，易分解的缺點(diǎn)，改性方法包括：

高分子量PVC：分子量增大，分子鏈間規(guī)度提高——力學(xué)性能大幅度提高、耐熱、耐寒性提高、熱穩(wěn)定性提高。

氯化PVC（CPVC）：提高氯含量，熱變形溫度、力學(xué)強(qiáng)度、耐老化性及阻燃性能提高，但熱穩(wěn)定性、熔體流動(dòng)性、抗沖擊性變差。

共聚：破壞PVC鏈規(guī)整性，提高熔體流動(dòng)性、抗沖擊性和耐寒性。如VC-乙酸乙烯酯共聚物；VC-丙烯共聚物；VC-丙烯酸酯共聚物

共混：改善其抗沖擊性能，如

與丁腈橡膠共混；與CPVC共混作業(yè)1、PVC樹脂的OI=47，為何將其用作電線電纜包覆層時(shí)仍需進(jìn)行阻燃處理？2、從加工和力學(xué)性能的角度簡要分析為什么高分子量PVC適合用作軟制品;而低分子量PVC適合用作硬制品?

聚苯乙烯樹脂是由苯乙烯單體通過自由基聚合而成的產(chǎn)物。1933年由德國法本公司首先工業(yè)化生產(chǎn)，工業(yè)上把苯乙烯的均聚物，與其他單體的共聚物，以及改性產(chǎn)品都稱為苯乙烯類樹脂。聚苯乙烯的英文名稱是“polystyrene”，縮寫為PS。2.2.1聚苯乙烯聚合方法★本體聚合優(yōu)點(diǎn)：獲得的PS純凈度高，透明性好。缺點(diǎn)：散熱困難，產(chǎn)物分子量分散性大，影響材料力學(xué)性能。主要用來制造對電性能要求高的制品?！飸腋【酆汐@得的PS分子量高、分布窄，但純度不如本體聚合，用來制造一般日用和工業(yè)品，或制可發(fā)性聚苯乙烯EPS★乳液聚合主要是用于涂料和泡沫塑料★溶液聚合主要用于配制清漆聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)鏈結(jié)構(gòu)

PS是線形高分子，結(jié)構(gòu)單元按頭尾鍵接，含少量雙鍵和短支鏈；

PS大分子鏈含短程的間同立構(gòu)，其余為無規(guī)立構(gòu)；側(cè)苯基空間位阻很大，使PS分子鏈很僵硬，Tg～100℃。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)柔性差且構(gòu)型不規(guī)整使PS不結(jié)晶，屬無定形聚合物；

若采用陰離子配位聚合可制得全同PS，可結(jié)晶，Tm高達(dá)250℃，但脆性太大，無實(shí)用意義。聚苯乙烯的性能基本特征無色、無味的透明固體，透光率高達(dá)88％～90％，霧度小于3％；制品質(zhì)硬，剛性大，落地時(shí)有金屬般的響聲；密度在1.04～1.07之間；尺寸穩(wěn)定性好、收縮率低；OI＝18.1，易燃、離火繼續(xù)燃燒且伴有濃煙。力學(xué)性能PS屬于硬而脆的塑料，無延展性，拉伸時(shí)無屈服現(xiàn)象；拉伸強(qiáng)度和彎曲模量（E>4GPa）高；抗沖擊性和耐低溫性差。熱性能耐熱性差：龐大的側(cè)苯基使鏈段間和分子間作用力降低，受熱時(shí)分子間易滑移，熱變形溫度70～95℃，長期使用溫度60～80℃。Tf=120～160℃。熱導(dǎo)率低，約0.10～0.13W/(m.K)，PS泡沫塑料是良好的絕熱保溫材料。線脹系數(shù)較大[約(6～8)×10-5K-1]，且脆性大，制品不宜帶有金屬嵌件。力學(xué)性能隨溫度提高顯著下降。電性能非極性、制品中助劑少，具有良好的介電性能和電絕緣性，且與頻率無關(guān)；因吸濕率低，電性能不受環(huán)境濕度影響；表面、體積電阻大，易產(chǎn)生靜電，常需添加抗靜電劑?；瘜W(xué)性能化學(xué)穩(wěn)定性較好，但不耐氧化酸；長期與烴類、酮類、高級脂肪酸接觸會溶脹；溶于苯，甲苯，四氯化碳、氯仿及酯類；PS耐候性差：由于苯基α氫較活潑，日光照射下易氧化放出H2，生成過氧化物，引起降解，老化變色；PS耐高能輻射能力優(yōu)良：側(cè)苯基可以吸收和分散能量，使主鏈遭受破壞的程度降低。加工性能Tf到Td間溫度范圍寬(120～180℃)，很容易進(jìn)行成型加工；吸濕性低(0.01～0.2%)，加工前無需干燥；加工時(shí)分子鏈易取向，冷卻成型時(shí)來不及松弛，易產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?；主要成型方法：注射、擠出和發(fā)泡。PS的應(yīng)用通用PS成本低，剛性大，透明度好，電性能好，容易成型。用于：儀表外殼，汽車燈罩，照明制品，高頻電容器，高頻絕緣，光導(dǎo)纖維，包裝材料

PS泡沫：質(zhì)輕，低導(dǎo)熱，抗沖擊，吸水率低。用于：建筑、運(yùn)輸、冷藏、保溫、絕緣和減震材料高抗沖聚苯乙烯（HIPS）制備HIPS的兩種方法：PS與順丁橡膠或丁苯橡膠（含量10~20%)直接共混—混合難于均勻，增韌效果不顯著。將順丁橡膠或丁苯橡膠（含量5~10%)溶于苯乙烯單體中共聚—橡膠相可均勻分散，大幅度提高PS的抗沖擊性能。性能特點(diǎn)：具有PS的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)，如易加工、易著色、剛性、尺寸穩(wěn)定性等，但強(qiáng)度和透明性有所下降。PS的改性PS的缺點(diǎn)：抗沖擊性差，耐熱性不高ABS樹脂兼具三組分的性能特點(diǎn)：堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性丙烯腈---硬度、耐熱性、力學(xué)強(qiáng)度、耐腐蝕性（20～40％）丁二烯---抗沖擊性（10～30％）苯乙烯---良好的熱塑性加工性（30～60％）ABS樹脂

ABS樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。英文名稱：acrylonitrile-butadiene-styrene，縮寫為：ABS。是一種用途廣泛的通用工程塑料。其結(jié)構(gòu)式為：ABS的性能特點(diǎn)無定形高分子材料、外觀不透明、呈淺象牙色；易與其它材料結(jié)合；易印刷、電鍍(極好的非金屬電鍍材料)；OI＝20，屬易燃高分子，阻燃性優(yōu)于PS；因其橡膠組分可吸收外界沖擊能并抑制銀紋發(fā)展，具有高強(qiáng)、高韌的力學(xué)性能特點(diǎn)；耐熱性稍高于PS；耐寒性好；電性能優(yōu)良，與PS相近。耐烴類油性優(yōu)于PS；ABS分子鏈中含雙鍵，耐候性較差，對λ≤350nm的紫外線敏感。3.ABS的應(yīng)用領(lǐng)域..機(jī)械工業(yè)..汽車工業(yè)..航空領(lǐng)域..電子信息產(chǎn)品..建筑用材..家用電器、生活日用品作業(yè)分析PS易出現(xiàn)應(yīng)力開裂現(xiàn)象的原因。PS材質(zhì)塑料杯是否適合盛放冷飲、檸檬汁或沏茶？苯乙烯聚合物的主要改性品種有哪些？各有何性能特點(diǎn)？其它改性產(chǎn)品SAN(AS、透明ABS)、AAS(ASA耐候)、ACS(阻燃)通性：耐光老化性能優(yōu)異，僅次于有機(jī)氟、有機(jī)硅，戶外壽命可長達(dá)10～15年；因大分子鏈上含很多極性酯基，附著力強(qiáng)，易印刷，易粘結(jié)，可鍍金屬；有一定回粘性（高溫粘低溫脆），耐堿性差，耐溶劑性差；各制品Tg差別大，可共混形成均相體系，調(diào)節(jié)兩組分含量，所得共混物的Tg不同。

丙烯酸類單體，包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的均聚物和共聚物的總稱。通式為：2.2.5丙烯酸樹脂R’R中文名稱英文名稱簡稱Tg/℃HH聚丙烯酸PolyacrylicacidPAA100HCH3聚丙烯酸甲酯PolymethylacrylatePMA8HC2H5聚丙烯酸乙