HIPS颗粒

HIPS颗粒结构与特点：HIPS是苯乙烯单体和聚丁二烯橡胶发生接枝反应的共聚物。选择聚丁二烯橡胶是制取HIPS产品的关键，其用量对HIPS产品的性能有很大的影响。随橡胶用量的增加，HIPS橡胶粒子颗粒更完整，分布更均匀，且橡胶粒子逐渐减小。在保证一定搅拌速率下，橡胶用量大，反应体系的黏度高，同样搅拌速率下的剪切力大，所以橡胶粒子变小。橡胶用量增加，HIPS中橡胶相体积分数不是单一递增的，而是在橡胶含量为5%时，橡胶相体积分数有一大值，之后随橡胶含量的增加，橡胶相体积分数下降。随着聚丁二烯橡胶用量的增加，产品的断裂伸长率、悬臂梁冲击强度、落锤冲击强度、维卡软化点均有不同程度的提高，但拉伸强度下降，这是因为增加橡胶的用量，反应体系中的乙烯基结构增加，有利于接枝反应的发生，从而使HIPS中橡胶相体积分数增加，改善产品的冲击性能。但随着橡胶用量增加到一定值，反应体系内接枝点过多，产物易发生过度交联反应，形成网状结构，反而引起HIPS的模量降低，断裂伸长率下降。故可以通过增加聚丁二烯橡胶用量来改善HIPS的冲击性能，强度良好时聚丁二烯橡胶用量有一良好值。橡胶颗粒大小及其尺寸分布对HIPS产品的外观和韧性有明显的影响。通常胶粒尺寸在1-5um范围内，胶粒过大，则橡胶颗粒少，无法有效增加韧性，且表面粗糙；胶粒过小，则易埋人应力裂缝内，降低韧性，表面光泽度较好。

HIPS颗粒性能：HIPS为白色不透明珠状或粒状热塑性树脂，HIPS 除具有GPPS的刚性、加工性能和着色性等优点外，橡胶的引入使其冲击强度大幅度上升，但拉伸强度、硬度、光泽等性能指标下降，同时还丧失了透明性。通过提高分子量、降低树脂中的挥发物、减少增塑剂用量或减少橡胶含量，可提高HIPS的热变形温度。典型的耐热HIPS，维卡软化点104℃，热变形温度为200℃。用共混法制得的HIPS维卡软化点为111～112℃。HIPS具备GPPS的大多数特点，如刚性、易加工性、易染色性等，但拉伸强度有所下降，透明度丧失殆尽。HIPS突出的性能是卓越的冲击韧性，冲击度比GPPS高出7倍以上。影响HIPS性能的因素很多，除制法不同影响其韧性外，组成中橡胶含量及其分散性是决定HIPS性能的关键。HIPS的橡胶含量一般在15%以下，随橡胶含量的增加冲击强度提高，但拉伸强度下降。HIPS是非极性聚合物，具有颇为优异的介电、电绝缘性能，几项主要的电性能指标都具有较优数值，HIPS由于吸湿率很小，电性能也不受环境湿度改变的影响。HIPS主链为饱和的碳碳结构，比较惰性，但侧苯基的存在却使材料的化学稳定性受到影响。HIPS可耐硫酸、磷酸、硼酸及10%-36%的盐酸等无机酸以及浓度小于25%的乙酸、10%-90%的甲酸等有机酸的浸蚀，也可耐许多碱和盐的腐蚀，但不耐氧化酸，例如硝酸和氧化剂的腐蚀。

HIPS颗粒加工成型：抗冲击性聚苯乙烯的加工性能良好，其流动性虽比聚苯乙烯有所减小，但优于丙烯酸塑料和绝大部分热塑性工程塑料，与ABS成型性能相近，可以进行注塑、挤出、热成型、旋塑、吹塑、泡沫成型等。注塑成型温度约在150-220℃，模具温度可在室温或略高于室温，注射压力为70-200MPa。HIPS树脂吸收水分较慢，因此一般情况下不需干燥。有时材料表面的水分过多会被吸收，从而影响终产品的外观质量。在70℃下干燥2－3h就可去掉多余的水分。HIPS熔体的活动性比ABS高，成型收缩率与ABS接近，一般在0.02～0.06%；因此用于加工ABS的模具也适用于HIPS的成型。HIPS的成型温度比ABS低20℃左右，注塑压力低2～3MPa。HIPS熔融温度为85-104℃，模具温度为50～80℃，阻燃级HIPS加工成型时，温度必须低于240℃以防止添加剂产生降解反应，HIPS热分解温度300℃，因此HIPS的加工温度范围不是很窄。因HIPS分子中含有5-15%的橡胶，在一定程度上影响了其流动性，注射压力和成型温度都宜高一些。其冷却速度比PS慢，故需足够的保压压力、保压时间和冷却时间。成型周期会比PS稍长一点。HIPS制件中存在一个特殊的“白边”的问题，可通过提高模温和锁模力、减少保压压力及时间等办法来改善。

HIPS颗粒应用：经过聚丁二烯橡胶接枝改性的HIPS，改善了PS的脆性，由于其高强度、高刚性、高光泽等性能，使其能作为工程塑料使用，广泛应用于电子、家电、食品包装、建材、医疗器械、音像、玩具、线圈骨架、纺织用纱管、农业用车水板配件及小型塑料管、板等各个领域。特别是近刚刚面市的高光泽产品，能够部分替代ABS应用于高档电器，制品质量既能够满足用户的需求，而生产成本又可大大降低，HIPS产品用途非常广泛。注塑型HIPS用于录像带盒、仪表、办公设备和玩具；挤出型HIPS用于食品包装、奶品容器、自动售货机，以及用于生产汽水杯子、盖子、盘子和碗。在生产家用电器外壳以及冰箱内胆和配件等方面HIPS产品越来越受到重视。在用于生产冰箱内胆和配件方面，国内部分电冰箱厂家（如海尔、新飞等）使用HIPS生产内胆和冰箱配件，年需求量为50-100kt，但目前除国产产品中扬巴公司生产的呼583L产品作为冰箱内胆专用料外，内胆和电冰箱其他配件专用料还全部依靠进口树脂，这个市场尚有待开发。抗冲击HIPS除可用来制备家用电容壳体或部件、电冰箱内衬材料、空调设备零部件、洗衣机缸体、电话听筒、玩具、吸尘器、照明装置、办公用具零部件外，还可以与其他材料复合制备多层片状复合包装材料，制备纺织纱管、镜框、文教用品等。