可發(fā)性聚苯乙烯中加入的發(fā)泡成分都有什么？

可發(fā)性聚苯乙烯EPS知識(shí)介紹

可發(fā)性聚苯乙烯（EPS）通稱(chēng)聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一種樹(shù)脂與物理性發(fā)泡劑和其它添加劑的混合物。可發(fā)性PS可被加工成低密度（0．7—10．0ib／ft3）的泡沫塑料劑品。簡(jiǎn)稱(chēng)EPS。指含有發(fā)泡劑、一旦受熱能立即發(fā)泡膨脹的珠粒狀聚苯乙烯樹(shù)脂。為聚苯乙烯泡沫塑料生產(chǎn)過(guò)程中的一種中間產(chǎn)品。一般粒度10～40目。堆密度0.6。含水0.1%。含揮發(fā)物（主要為發(fā)泡劑）6%-8%。以苯乙烯在發(fā)泡劑（通常使用低沸點(diǎn)烴類(lèi)）存在下進(jìn)行懸浮聚合而制得。亦可將珠粒聚苯乙烯分散于水中，在一定溫度下攪拌，使發(fā)泡劑與溶脹了的珠粒接觸并滲入其中制得。很常見(jiàn)的可發(fā)性聚苯乙烯是含有作為發(fā)泡劑的戊烷的透明PS粒料。由可發(fā)性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品有幾個(gè)專(zhuān)門(mén)步驟，這也是許多塑料樹(shù)脂（包括可成型泡沫的聚烯烴及其共聚物）的一種特性�？砂l(fā)性PS可用來(lái)制造各種制品如咖啡杯、吸收能量的汽車(chē)用減震器或300 ft3大的泡沫塑料塊。EPS的主要用途是一次性飲料杯、抗震包裝以及隔熱材料。

化學(xué)與性能

可發(fā)性聚苯乙烯是小顆粒狀樹(shù)脂，直徑一般為0．01－0．1in。大多數(shù)這種顆粒是懸浮聚合生成的珠粒，而較大直徑的顆粒也可通過(guò)切粒得到。采用的珠粒大小決定于泡沫制品的教小壁厚。較大的粒子膨脹制成低密度泡沫制品比較容易，較小的粒子則較易制成填充均勻的部件。

泡沫塑料產(chǎn)品的性能取決于原料聚合物，但受泡沫的密度影響很大。一個(gè)密度為 11b／ft3的 PS泡沫產(chǎn)品其中 97％的體積是空氣，這種產(chǎn)品的機(jī)械性能較差。泡沫體中所含的空氣分隔成數(shù)百萬(wàn)個(gè)泡孔，正是它們的存在使聚合物泡沫材料具有許多有價(jià)值的特性。這些特性包括絕熱性、吸收能量、漂浮性、高的剛度／重量比以及單位體積成本低等等。如表回所示，泡沫PS的大多數(shù)性能都與其密度有很明顯的函數(shù)關(guān)系，因此生產(chǎn)者可不需重新設(shè)計(jì)模具，只根據(jù)加工工藝簡(jiǎn)單變化的需要對(duì)實(shí)際操作做些微小調(diào)整。PS泡沫的其它性能同樣取決于聚合物的類(lèi)型和發(fā)泡時(shí)用的數(shù)量。由于發(fā)泡PS產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度可由發(fā)泡密度來(lái)調(diào)節(jié)，因此有時(shí)通過(guò)選用另外一種泡沫聚合物來(lái)獲得需要的強(qiáng)度。一個(gè)例子是獲得不是屬于強(qiáng)度方面的性能，如使PS提高其本身不具備的耐高溫性和耐溶劑性。

加工

可發(fā)性 PS的加工分二步。頭一步為預(yù)發(fā)泡或簡(jiǎn)單發(fā)泡，設(shè)定產(chǎn)品的密度。在此過(guò)程中含有發(fā)泡劑的聚合物顆粒在加熱條件下軟化，發(fā)泡劑揮發(fā)。其結(jié)果是每個(gè)珠粒內(nèi)產(chǎn)生膨脹，形成許多泡孔。泡孔的數(shù)量由加熱溫度和受熱時(shí)間來(lái)控制。這個(gè)過(guò)程中，珠粒須保持分散和自由流動(dòng)狀態(tài)。工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，發(fā)泡過(guò)程是將可發(fā)性 PS直接置于蒸汽中進(jìn)行的，一般通過(guò)珠粒和蒸汽在攪拌釜中的連續(xù)混合完成反應(yīng)，反應(yīng)設(shè)備（象Rodman預(yù)發(fā)泡機(jī)）是以保持外界壓力常壓敞口的，并使已發(fā)泡的珠粒從頂端溢出。有的生產(chǎn)廠為了保證停留時(shí)間更均衡或是當(dāng)某些可發(fā)性DPS需要比較高的溫度時(shí)采用間歇釜。發(fā)泡以后珠粒要經(jīng)熟化處理，使空氣逐步摻入到泡孔中。

熱成型是EPS發(fā)泡的二步。首先．將熟化的預(yù)發(fā)泡珠粒放入具有特定型腔的模具中。對(duì)于小型的和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，成型時(shí)要采用文氏管作用設(shè)備（如灌料槍?zhuān)�．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(mǎn)模腔。將充滿(mǎn)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(mǎn)相互間的空隙，并粘結(jié)成均勻的泡沫體。此時(shí)這個(gè)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(chēng)為“蒸氣室成型”。模具內(nèi)壁尺寸即為實(shí)際制品的尺寸，模具內(nèi)壁上有氣孔．以使蒸汽透過(guò)泡沫體并使熱氣擴(kuò)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(duì)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(shè)備成本低，因此是一種經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法。

應(yīng)用

發(fā)泡PS的主要用途是建筑工業(yè)用絕熱材料，一次性用具（主要為咖啡杯）和抗震保護(hù)性包裝材料。

隔熱制品采用EPS是因其具有恒定的低熱導(dǎo)率、低密度和低加工成本。EPS茶杯是由于EPS易發(fā)泡成薄形制品和具保溫性。泡沫的吸震性、低成本和可成形性使EPS成為保護(hù)性包裝材料的選擇對(duì)象。

聚烯烴制品單位厚度吸收的沖擊能更多，因此它可作為更易碎物品的包裝以及用于吸震部件如有些新型汽車(chē)的減震系統(tǒng)。