聚苯乙烯

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

　　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瞭聚苯乙烯的生產工業化。

　　結構構　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。目前實驗室中已制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／厘米³，玻璃化溫度為80～90℃；結晶聚合物的密度為1.11～1.12克/厘米³，熔融溫度為240℃。電阻率為10²⁰～10²²歐·厘米，導熱系數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、絕緣性能。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，以提高其沖擊強度（見表），稱為高抗沖聚苯乙烯HIPS。

聚苯乙烯的物理——力學性能

　　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，苯乙烯廣泛采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R_p＝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，在很寬的轉化率范圍內，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。

　　為瞭改進操作和傳熱狀況，近年來常采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，又能改善產品性能。

　　上述兩種方法都在均相中進行反應，主要用於制造通用型聚苯乙烯。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，以制成高抗沖聚苯乙烯。

　　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，所得樹脂的性能較好等優點。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性能，並且所得產物分子量高，不易加工，所以很少采用。

　　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、傢具、管材、儀表，以及玩具等。(見彩圖)

聚苯乙烯塑料制品

　　

參考書目

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