聚苯乙烯的比重及功能指标
聚苯乙烯由苯乙烯聚合制成,名称也由此而来。作为聚苯乙烯基础原料的苯乙烯是一种无色液体,不溶于水,可溶于醇类和醚类溶剂。这类塑料的优点包括完全防水、对化学试剂有较强耐受性以及透明。
聚苯乙烯有几种生产方法:
- 纯单体聚合(本体聚合法)。
- 溶液聚合。
- 水乳液聚合。
凭借独特性能,聚苯乙烯易于加工,其中最常见的是注塑成型,可使用粉状和粒状聚苯乙烯。
它广泛用于建筑领域,常见用途包括:
- 用于湿度和污染程度较高房间的彩色饰面砖
- 用于隔热和隔音的多孔板材
- 用于室内装修的乳胶漆
- 防潮薄膜
- 由于透光性高,聚苯乙烯可用作玻璃替代材料
聚苯乙烯的功能指标
按生产方法可分为本体聚苯乙烯和乳液聚苯乙烯。常温下,聚苯乙烯具有一定弹性。聚苯乙烯的比重为1.05克/立方厘米,而其原料苯乙烯的比重仅为0.909克/立方厘米。
| 材料 | 比重(克/立方厘米) |
| 聚苯乙烯 | 1.05 |
| 聚苯乙烯原料 | 0.909 |
利用这一指标可计算1立方米聚苯乙烯的重量:致密聚苯乙烯约为1050千克。加热到约90-100°C时,聚苯乙烯会软化并更易变形,这是材料的玻璃化现象,并非通常意义上的熔化。其透光能力很高,最多可透过90%的阳光。醚类、芳香族溶剂和部分烃类溶剂可能损伤或溶解聚苯乙烯,因此应单独检查材料与溶剂的相容性。不同方法生产的聚苯乙烯,其重要区别在于分子量:
- 本体聚苯乙烯的分子量为300000-500000。
- 采用水乳液法时为70000-200000。
该指标对使用性能影响很大。分子量低的聚苯乙烯较脆、强度较低。采购时应注意这一指标:要获得坚固耐用的建筑材料,分子量应不低于100000。
聚苯乙烯的生产方法
最常使用连续本体聚合法和水乳液法。前一种方法将苯乙烯注入加热模具中并使其致密化,形成透明的硬质材料。最终材料会呈现固化容器的形状,通常使用细长矩形模具,即“块体”。由于原料仅在30至40°C的较低温度下加热,这种方法获得的聚苯乙烯分子量比其他方法高。
其他方法生产聚苯乙烯时,温度可在60至90°C范围内变化。此外,还会在原料中加入过氧化苯甲酰作为引发剂,以加快固化过程。遗憾的是,这种方法的主要缺点是聚苯乙烯可能产生裂纹。
水乳液法生产聚苯乙烯具有以下优点:
- 最终产品呈细粉状
- 生产过程耗时较短
- 生产结束后的聚苯乙烯不含单体
常见问题解答
1立方米聚苯乙烯有多重?
致密聚苯乙烯的密度约为1.05克/立方厘米,因此1立方米约重1050千克。发泡聚苯乙烯的单位体积重量小得多,因为其大部分体积由含空气的闭孔组成。
为什么聚苯乙烯和发泡聚苯乙烯的重量差异很大?
致密聚苯乙烯是实心聚合物,而发泡聚苯乙烯具有多孔结构。由于内部含有大量空气,同体积的发泡聚苯乙烯板和砌块要轻得多。
聚苯乙烯在什么温度下开始软化?
普通聚苯乙烯在约90-100°C时开始明显软化。这与熔化并不相同,因此受热使用时应考虑材料牌号和工况。