苯乙烯树脂的用途
ABS基产品的性能范围宽广,加工宽裕度大,价格与性能较均衡,这使它的应用市场很广。
1、运输
这是ABS在美国的最大市场,年需用约3亿磅树脂。汽车方面的应用很多,包括车内和车外。为了内部注塑使用,已开发出高耐热、普通用途和光滑性低的材料,用作仪表面板、控制板和其它汽车内部装演部件。
人们普遍认为ABS是制作汽车内部组件的首选塑料。外部应用则包括散热器格栅、前灯罩和大型卡车的用挤压一热成型方法制成的各种饰带。电镀级ABS可用于把手、灯框、镜座、格栅和装饰带。
2、器具
1989年美国的器具市场消耗2.5亿磅ABS树脂,其中绝大部分消耗在主要的器具上,挤压一热成型门和油罐衬里为首。透明ABS用作冰箱的冻结箱托架。
器具市场的其它用途有厨房用具、动力工具、真空扫除机、缝纫机和电动头发吹风机上用的注塑外壳。ABS受人偏爱是由于它的强度、韧度、光滑度。着色力、加工性能和价格等之间的良好平衡。商用机器是ABS的一个大的“附加值”市场,这部分在1989年约为7500万磅树脂,在历史上一直保持强劲的增长速度。阻燃级材料在计算机外壳及控制板方面很适用。
3、建筑
ABS在此领域内有广泛应用,特别是在排水、废水和排气(合称DWV)管,以及注塑管件等方面。1989年美国的销量超过1.5亿磅。ABS材料能与低价格的PVC在DWV管材市场上共存,是由于它能提供改进了的低温冲击性能、较易粘接和低得多的比重。
4、消费品和工业品
市场中有许多部分应用ABS。这包括玩具、医疗器具、草坪和花园用具、家具、化妆品包装、船舶、排灌、箱包和淋浴间。非常美观。良好的加工性能、高光滑度及有利的成本/性能之间的平衡等方面的要求,决定了ABS对于这个广阔市场部分的适合性。
1 混溶及其反应活性
1.1 苯乙烯与聚酯的混溶
苯乙烯一方面在聚酯中做为交联剂使用,另一方面也起到稀释的作用。适当的稀释过程有助于得到高质量的产品,一般稀释温度不超过95cI=。反之就会影响产品的一系列性能,甚至凝胶不能使用。苯乙烯中含的聚合物应尽可能的少,苯乙烯中含有聚合物也会影响苯乙烯与聚脂的混溶性。如苯乙烯中含有聚合物较多,要将其蒸馏后再使用,并加入阻聚剂,使苯乙烯中阻聚剂的含量在(5一l5)×10I6之间,苯乙烯中常用的阻聚剂是对苯二酚和对叔丁基邻苯二酚。1.2 苯乙烯的活性
从苯乙烯的结构中可以看出,它与其它不饱和单体比较,活性较大。研究化学性通常用最高放热温度来度量,通过放热曲线的研究可以定性的判断反应后产物性能的好坏。从放热曲线可以看出,苯乙烯与聚酯反应的放热温度最高,故其反应活性也较大,生产出的不饱和聚酯性能也很好。另外,放热峰温度也与苯乙烯在树脂中的含量有关。放热峰温度随着苯乙烯含量的增加而增加。同时也随着不饱和度的增加而增大。
2 苯乙烯含量的影响
2.1 对固化产物机械性能的影响
固化物的性能不仅决定于树脂分子链结构,而且也与参加交联反应的单体结构及数量有关。苯乙烯含量与弯曲强度之间的关系见表l。
表1 苯乙爝含量对弯曲强度的影响
不饱和聚酯树脂
苯乙烯(重量%)
弯曲强度/MPa
浇筑品
层压制品
X
30
1237
5356.4
50
1223
5362.2
67
1068
5535.8
Y
35
963
4708.2
50
942
4901.4
67
913
4963.1
对于浇铸树脂,弯曲强度随着苯乙烯量的增加而减少,而对于玻璃纤维增强的层压制品,弯曲强度随着苯乙烯含量的增加而增加。抗张强度随着苯乙烯含量的增加而增大,直到 最大值,然后开始下降,也就是说,加入适量的苯乙烯可使其抗张强度达到最大值。一般模压塑料用的树脂,苯乙烯含量在30% 一40%左右为最佳。在苯乙烯用量允许的范围内,适当地增加苯乙烯的量对机械性能是有利的。这是因为固化物即可交联完全。又有利于提高机械性能,降低收缩率,减小树脂的粘度,便于使用。
2.2 对电性能的影响
苯乙烯含量对固化产物电性能的影响是很显著的。苯乙烯含量过高或过低对电性能都是不利的。
苯乙烯含量在309'o一5o%之间往往可获得较高的综合电性能。
2.3 对吸水性的影响
不饱和聚酯树脂的吸水性主要取决于聚酯分子链的结构、树脂的酸值、羟值等,但与苯乙烯含量也有一定的关系。总的来说,固化产物的吸水性通常是随着苯乙烯含量的增加而减少的。
2.4 对固化产物耐化学性的影响
影响固化产物耐化学性的一个因素是分子链结构,如间苯二甲酸型聚酯就比较耐化学腐蚀。而影响固化产物耐化学性的另一个因素就是稀释剂的类型和含量。用苯乙烯做为交联剂的聚酯,随着苯乙烯含量的增加,提高了交联密度使其能更有效的阻止化学溶剂的“进攻”。
标准型双酚A环氧乙烯基树脂是由甲基丙烯酸与双酚A环氧树脂通过反应合成的乙烯基树脂,已溶于苯乙烯溶液,该类型树脂具有以下特点:
1、在分子链两端的双键极其活泼,使乙烯基树脂能迅速固化,很快得到使用强度,得到具有高度耐腐蚀性聚合物;
2、采用甲基丙烯酸合成,酯键边的甲基可起保护作用,提高耐水解性;
3、树脂含酯键量少,每摩尔比耐化学聚酯(双酚A-富马酸UPR)少35-50%,使其耐碱性能提高;
4、较多的仲羟基可以改善对玻璃纤维的湿润性与粘结性,提高了层合制品的力学强度;
5、由于仅在分子两端交联。
阻燃乙烯基树脂一般采用溴化环氧树脂合成,由于树脂中含溴,因此阻燃乙烯基树脂在具有耐化学性的同时,又可以阻燃。
标准型双酚A环氧乙烯基树脂是由甲基丙烯酸与双酚A环氧树脂通过反应合成的乙烯基树脂,易溶于苯乙烯溶液,该类型树脂具有以下特点:
1、在分子链两端的双键极其活泼,使乙烯基树脂能迅速固化,很快得到使用强度,得到具有高度耐腐蚀性聚合物;
2、采用甲基丙烯酸合成,酯键边的甲基可起保护作用,提高耐水解性;
3、树脂含酯键量少,每摩尔比耐化学聚酯(双酚A-富马酸UPR)少35-50%,使其耐碱性能提高;
4、较多的仲羟基可以改善对玻璃纤维的湿润性与粘结性,提高了层合制品的力学强度;
5、由于仅在分子两端交联。
阻燃乙烯基树脂一般采用溴化环氧树脂合成,由于树脂中含溴,因此阻燃乙烯基树脂在具有耐化学性的同时,又可以阻燃。
苯乙烯食品级树脂经过特殊处理加工,具有交换容量高,交换速度快,机械强度好等特点。苯乙烯食品级树脂广泛用于食品饮料行业,用于食品饮料软化水、直饮水软化、糖液处理、味精制造等。