高抗衝擊聚苯乙烯，即耐衝擊性聚苯乙烯是通過在聚苯乙烯中添加聚丁基橡膠顆粒的辦法生產的一種抗衝擊的聚苯乙烯產品，縮寫代號為HIPS。
基本介紹
- 中文名：高抗衝擊聚苯乙烯
- 別稱：耐衝擊性聚苯乙烯
- 縮寫代號：HIPS
- 隸屬：聚苯乙烯產
製備方法,結構與性能,加工與套用,
製備方法
用丁苯橡膠或順丁橡膠對聚苯乙烯的改性增韌，可以採用以下兩種方法。
1. 共混法
將丁苯橡膠(或順丁橡膠)與聚苯乙烯混合(聚苯乙烯與丁苯橡膠配比為80~85：15~20)，將混合後的料在雙輥輥壓機、捏和機或擠出機中共混。山於兩相混溶性有一定限度，共混體中聚苯乙烯相與橡膠相之間的分散不均勻，故所得共混物韌性比聚苯乙烯不會大幅度提高，僅有一定改善。
2. 接枝共聚法
接枝共聚法是將丁苯或順丁橡膠粉碎為碎粒後溶解到苯乙烯單體中，用過氧化物引發進行共聚。共聚反應的實施可以採用一步法或二步法。一步法又稱本體法，是將橡膠碎粒溶入苯乙烯單體中後，採用連續的本體聚合工藝，在110~165℃下聚合14~15 h，再升溫到220~285"C，達到80緯}85%的轉化率，即完成聚合反應，再直接進行造粒。該法工藝簡單，但反應溫度高、反應體系粘度高，對設備及物料輸送技術要求高。二步法又稱本體懸浮法，是將橡膠碎粒溶於苯乙烯中，在100~120℃下引發聚合，達轉化率25%~35%，再轉入另一反應器內在85~150`C下進行懸浮聚合。懸浮劑可採用聚乙烯醇、乙基纖維素或磷酸鈣。完成聚合後將產
物洗滌乾燥，擠出造粒。二步法的優點是反應溫度低，分子量易控制，容易變換產品，但操作是間歇式，後處理工序多。
接枝共聚所得到的抗衝擊聚苯乙烯比之聚苯乙烯均聚物的韌性有頗大改善。
結構與性能
用上述接枝方法獲得的共聚物，是主鏈山丁二烯、苯乙烯兩種單體相嵌形成的嵌段共聚物，但又含有苯乙烯短側支鏈。由於共聚物中所含苯乙烯組分較多(占90%~95%)，分子鏈端以苯乙烯單體為主。這種共聚物比之聚苯乙烯均聚物，韌性有大幅度改善，衝擊強度可提高7倍以上。人們也採用過乙丙橡膠、聚異戊二烯、丁睛橡膠等與聚苯乙烯接枝共聚，亦可製得具有一定增韌效果的抗衝擊性聚苯乙烯，但效果均不及用丁苯橡膠或順丁橡膠。
用丁苯橡膠或順丁橡膠增韌效果最好的原因是:它們與聚苯乙烯具有最適宜的混溶性。為了達到良好的增韌效果，要求增韌劑與原樹脂應具有恰到好處的混溶性。如果混溶性差，橡膠相與聚苯乙烯相不能很好混合粘附，就達不到增韌效果;但如果混溶性太好，達到分子級混溶，也不能達到良好的增韌效果，因為這樣形成的就不是嵌段共聚物，而是二者的隨機共聚物。為達到理想效果，橡膠與聚苯乙烯的溶解度參數值應接近，但又有一較小的差值，丁苯橡膠和順丁橡膠是最理想的選擇。
影響增韌效果的因素還有:
(1) 橡膠用量。橡膠用量一般應控制在5%~10%之間，用量進一步增大，增韌效果已不顯著，但共聚物耐一熱性會降低。當橡膠含量大於8%時，衝擊強度增加已不多，拉伸強度和耐一熱性反而有所下降，最佳橡膠用量似以6%~7%為宜。
(2) 橡膠粒徑大小。橡膠粒徑應在1~10um之間。共聚後，橡膠相以小於50 um粒徑的不連續相分散在聚苯乙烯相中(以嵌段形式)，這樣當材料承載時可以阻止或減少裂紋擴展，防止或減小斷裂的可能，達到良好的增韌效果。
(3) 橡膠應具有適當的凝膠含量和溶脹指數。橡膠的凝膠含量是指在甲苯中不溶解的百分數。用於共聚的橡膠凝膠含量應在5%~20%。橡膠的溶脹指數是指已溶脹凝膠與未溶脹凝膠的體積比。要求橡膠的溶脹指數應在10%~ 20%。這兩個指標都會影響到橡膠相在樹脂相中的分散情況以及橡膠粒徑的大小。
高抗衝擊聚苯乙烯除衝擊韌性有大幅度提高外，耐化學試劑耐一溶劑性也有一定改善，對製品連線性能有很大改善，例如可採用自攻螺紋直接連線，而毋需使用金屬螺紋嵌件，這也是因為材料韌性提高並具有了彈性恢復所致。
加工與套用
抗衝擊性聚苯乙烯的加工性能良好，其流動性雖比聚苯乙烯有所減小，但優於丙烯酸塑膠和絕大部分熱塑性工程塑膠，與ABS成型性能相近，可以進行注塑、擠出、熱成型、旋塑、吹塑、泡沫成型等。
注塑成型溫度約在150~220℃，模具溫度可在室溫或略高於室溫，注射壓力為70~200MPa。
抗衝擊聚苯乙烯可用來製備家用電容殼體或部件、電冰櫃內襯材料、空調設備零部件、洗衣機缸體、電話聽簡、玩具、吸塵器、照明裝置、辦公用具零部件，也可以與其它材料複合製備多層片狀複合包裝材料，製備紡織紗管、鏡框、文教用品等。
