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高抗冲聚苯乙烯的制备
一、聚苯乙烯的开展及高抗冲聚苯乙烯的简介
苯乙烯树脂是五大通用性合成树脂之一，一般按产量仅次于PE、PVC和PP而居第四位。
苯乙烯开展初期，只生产通用型聚苯乙烯。其质硬而脆、机械强度不高、耐热性较差，且易燃。为此人们做了大量的改良工作，形成了高抗冲聚苯乙烯、可发性聚苯乙烯、丙烯晴-苯乙烯共聚物等为代表的庞大的苯乙烯树脂体系。
高抗冲聚苯乙烯是一种橡胶粒径约为2um,分散在透明聚苯乙烯基质中形成的复合材料。它具有尺寸稳定、电绝缘性好、易于加工、本钱低廉、综合性能优良等优点，从而在包装、器械、家电及玩具等领域被广泛使用，消耗量逐年增加。高抗冲聚苯乙烯一般是用橡胶状丁二烯聚合物补强的聚苯乙烯。它可为混合物或接枝共聚物，前者很少引起聚苯乙烯性能的变化，或者根本没有变化，而后者那么根据参入的聚丁二烯量在抗冲击强度及其他性能方面显出很大的改善，用橡胶改善聚苯乙烯大大增加了高抗冲聚苯乙烯的应用范围。
二、原理及制备
聚苯乙烯的接枝共聚共混方法主要有乳液―悬浮方法、本体—悬浮方法和连续本体方法等。其中乳液—悬浮方法由于经济╱性能指标较差已经逐渐被淘汰。本体—悬浮方法是开展较晚的一种方法，但由于设备利用率低，工艺流程长，能耗大，生产本钱较高，此法一趋淘汰。
1、工业制法
本体法聚合时，首先将橡胶溶解于苯乙烯单体中。在与聚合反响转化至6％—10％时，就开始形成两相，即PS相和橡胶相。这样，苯乙烯中的PS相和苯乙烯中的橡胶相到达一定的相体积比时，在切应力搅拌存在下，即发生相变。此时，橡胶在反响系统中的相容性降低，因橡胶析出而体系粘度骤降，而切应力的存在使橡胶颗粒分散为切断小粒，这便是本体聚合法生产HIPS的关键所在。反响由苯乙烯本体聚合和橡胶苯乙烯聚合两种方式同时进行，经过四个聚合釜连续反响，转化率达75%～80%时，将聚合物送入脱气槽，脱去未反响的单体，再经挤压抽条、冷却、造粒、包装即得成品。
步骤：⑴聚合：由预聚和终聚两局部组成，预聚在较低的温度〔如90℃〕并伴有良好的搅拌条件下进行；终聚那么在较高温度下进行〔如120℃〕，通过参加溶剂来降低反响体系的粘度。⑵后处理：在高温、高真空的操作条件下，脱除熔体中的溶剂和残留单体。
2、实验室制备方法：
原料：聚苯乙烯、SBS弹性体、顺丁橡胶、硼酸锌、钛白粉等。
仪器设备：高速混合机、螺杆挤出机、热压成型、悬臂式冲击机。
试样准备
配方质量分数
聚苯乙烯100
高顺丁二烯橡胶4-7
钛白粉10
增塑剂邻苯二甲酸辛酯1-3
1.1试样制备
按照配方称量所需的原谅的分数，用高速混合机进行预混合，待其分散均匀后静置待其冷却。
1.2挤出造粒
将挤出机各段位温度调节为，料筒一区175℃，二区185℃，三区195℃，机头185℃。螺杆转速为300r/min下熔融，并挤出造粒，然后利用碎料机粉碎成小颗粒均为物料。
1.3收集粒料
热压成型
实验原理
由于复合的材料在200℃左右可以熔融，因此可以在熔融温度进行热成型压制得到标准模样。
模样标准
试样类型及尺寸
试样类型
长度L/mm
宽度b/mm
厚度h/mm
Ⅰ
80.0±2
10.0±0.2
4.0±0.2
Ⅱ
63.5±2
12.7±0.2
12.7±0.2
Ⅲ
6.4±0.2
Ⅳ
3.2±0.2
实验步骤
2.1按照压力成型机操作规程，检查压机各局部的运转，加热和冷却并调整工作状况，利用压机的加热和控温装置将压机上下模板加热至190±5℃。由压膜板尺寸，PVC板材的模压压强〔1.5-2.0MPa〕
2.2将做好的模板样条放入压板上后，进行保压保温30min，通水进行冷却，带模具温度降至80℃以下直至板材充分固化后，解除压力，清理模具修边得到复合材料的标准样条。
拉伸实验
实验原理
可利用万能制样机或注塑机制备拉伸和冲击实验样条。万能制样机能加工塑料以及非金属材料的拉伸、冲击性能等实验用的标准样条，能够切断、铣缺口、铣曲线型和平面加工。注塑机能成型各种形状复杂的产品，工艺简单，方便快捷。
〔1〕拉伸试样
①形状规格如图3、4、5、6所示；②尺寸规格如表1、2、3、4所示
I试样
Ⅰ型试样尺寸公差
符号
名称
尺寸/mm
公差/mm
符号
名称
尺寸/mm
公差/mm
L
总长度〔最小〕
150
-
W
端部宽度
20
±0.2
H
夹具间距离
115
±5.0
d
厚度
4
-
C
中间平行局部长度
60
±0.5
b
中间平行局部宽度
10
±0.2
G0
标距〔或有效局部〕
50
±0.5
R
半径〔最小〕
60
-
本实验使用ZHY