[科普中国]-聚苯乙烯塑料

聚苯乙烯（英语：Polystyrene，简称PS）是无色透明的热塑性塑料，其中发泡聚苯乙烯俗称保丽龙（亦称保利纶，香港俗称发泡胶）。具有高于摄氏100度的玻璃转化温度，因此经常用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。

制作方法块状聚合法将苯乙烯在惰性气体中，温度控制在60—90℃范围内，用过氧化二苯甲酰为催化剂进行聚合，可得到透明块状树脂。该种树脂纯度较高，透明度与光泽较好。

乳液法在催化剂作用下，将苯乙烯单体的水乳液温度控制在80—95℃条件进行聚合，然后将聚合物从母液中分出，经处理后获粉状树脂。成品耐热性略高于块状聚合树脂，但电绝缘性及透明度略差。

燃烧现象燃烧性能好，易燃，离火后继续燃烧，并有苯乙烯臭味放出。火焰呈黄色、冒黑烟；燃烧时软化、起泡。

性能聚苯乙烯的结构式属线型结构， 但分子链碳原子上有连续间隔的庞大苯基基团，这种结构决定了聚苯乙烯的特殊性能。

1．质地刚硬，抗冲击强度较低；无规构型的聚苯乙烯光泽好、透光率大、着色性好。

2．软化温度为80℃，在80℃以下它是硬如玻璃的固体，在80℃以上则变成较软的物体，有类似橡胶的性质，应避免高温下使用。

3．成型性能好，在使用温度范围内，成品收缩变形性小，尺寸稳定；耐水性好，化学稳定性随温度的升高而降低；对一定浓度的无机酸、有机酸、盐类溶液及碱类、醇类、植物油类等都有较好的抵抗性，在日光下长期放置会逐渐变黄，失透并发生裂纹现象。

4．接触油类、防虫药剂常出现开裂、变色和发粘溶化现象，在光、氧、热的作用下易老化、发黄。

5．易溶于氯仿、二氯甲烷、甲苯、醋丁酯等有机溶剂中，保管中切忌与上述溶剂接触。

改性聚苯乙烯因有脆性大、软化温度低、易产生龟裂等缺点，严重影响了它的使用。为消除它的缺点，出现了改性聚苯乙烯；途径是将苯乙烯单体与其它单位进行共聚合，或将聚苯乙烯与其它聚合体、共聚体混溶。其改性品种主要有以下几种：

1．韧性聚苯乙烯

为了改进聚苯乙烯质脆易碎的缺点，采取与橡胶(丁苯或丁腈)等弹性体共混的办法，制成韧质改性聚苯乙烯，提高了聚苯乙烯的抗冲击强度，但降低了产品的透明度和电性能。

2．氯化苯乙烯

在苯乙烯结构上引入两个氯原子，制成二氯苯乙烯单体，然后聚合成二氯苯乙烯合成树脂。这种改性的聚苯乙烯仍是透明物体，耐热性能提高很大，抗冲击强度也有所提高。

3．苯乙烯与丙烯猜共聚物(AS)

由于丙烯腈单体的引入，可提高材料的化学抗蚀性、耐热性、机械强度，并不产生裂纹，是一种较理想的材料。

4．苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚物(ABS)

丁二烯是良好的弹性体，各种单体在共聚物中发挥了各自优良性能。所以，ABS塑料的综合性能好，是一种理想的工程塑料。

用途聚苯乙烯塑料广泛应用于光学仪器、化工部门及日用品方面，用来制作茶盘、糖缸、皂盒、烟盒、学生尺、梳子等。由于具有一定的透气性，当制成薄膜制品时，又可做良好的食品包装材料。

性质易被强酸强碱腐蚀，可以被多种有机溶剂溶解，如丙酮、乙酸乙酯。不抗油脂，受到紫外光照射后易变色。

聚苯乙烯质地硬而脆，无色透明，可以和多种染料混合产生不同的颜色。发泡聚苯乙烯（俗称保丽龙，泡沫塑料）也被用于建筑材料，具吸音、隔音、隔热等效果，近来被大举使用于中空楼板（新工法）。

历史1839年，德国人Eduard Simon第一次从天然树脂中提取出聚苯乙烯。

1930年，BASF开始在德国商业化生产聚苯乙烯。

1934年，Dow开始在美国生产聚苯乙烯。

1954年，Dow开始生产聚苯乙烯泡沫塑料。

生产与应用聚苯乙烯常被用来制作泡沫塑料制品，并可以和其他橡胶类型高分子材料共聚生成各种不同力学性能的产品。日常生活中常见的应用包括一次性塑料餐具，泡面、全家桶这些食品外包装，透明CD盒等。在建筑材料领域，发泡聚苯乙烯（保丽龙）被广泛地应用，作为中空楼板隔音、隔热材。一次性饮料杯大都采用此塑料，但如果是咖啡或者茶这些热饮就会用纸杯或聚丙烯塑料等耐热品种。

耐冲击性聚苯乙烯（HIPS）耐冲击性聚苯乙烯（高抗冲击聚苯乙烯）是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。这种聚苯乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒并通过枝接的办法把聚苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起。当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉。因此裂纹的扩展受到阻碍，抗冲击性得到了提高。

苯乙烯丙烯腈（SAN）SAN是苯乙烯 - 丙烯腈树脂的缩写。苯乙烯丙烯腈是苯乙烯丙烯腈的共聚物，是一种无色透明，具有较高的机械强度的聚丙烯基工程塑料。SAN的化学稳定性要比聚苯乙烯好。SAN类产品的透明度和抗紫外性能不如聚甲基丙烯酸甲酯类产品但是价格相对便宜。

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）ABS是Acrylonitrile butadiene styrene的缩写。这种塑料是丙烯腈，丁二烯和苯乙烯的共聚物。具有高强度，低重量的特点。是常用的一种工程塑料之一。

SBS橡胶SBS橡胶是一种聚（苯乙烯－丁二烯－苯乙烯）结构的三段嵌段共聚物。这种材料同时具有聚苯乙烯和聚丁二烯的特点，是一种耐用的热塑性橡胶。SBS橡胶经常被用来制造轮胎1。（相关：丁苯橡胶(SBR)）

废弃与环境问题由于其质量小（特别是发泡型）、残余价值低，聚苯乙烯不容易循环再生。通常聚苯乙烯不能以街边收集法进行回收。但是，工业上也对发泡聚苯乙烯的再利用进行了很大的改进，出现了很多使其密化的新方法。这种能够增加其密度的方法，通常使得密度增加15slugs/ft3（29.1克/立方厘米）并在干净的聚苯乙烯上形成了合适再生操作的中心。一些制造聚苯乙烯的工厂能够对使用后的废品发泡聚苯乙烯进行回收。比如在美国密歇根州，梅森的Dart Container工厂中就在进行对使用后聚苯乙烯以及工业聚苯乙烯的回收。

被丢弃的聚苯乙烯无法经由生物降解及光分解进入生物地质化学循环。由于发泡聚苯乙烯（保丽龙）其低比重以致于漂浮于水面或随风飘移，造成主观的景观破坏。根据加州海岸委员会（California Coastal Commission）的调查，聚苯乙烯已是主要的海洋漂流物。而对误食这类塑胶海洋生物而言，会对其消化系统造成伤害。

苯乙烯单体不易溶于水，在土壤中16周就会被分解掉九成。

面包虫（黄粉虫幼虫）消化道内发现的某一种细菌，可达到自然分解该材料的方式。

回收及循环再用

资源回收再利用：塑胶分类标志中，PS代码是6（以顺时针方向循环箭头构成三角形号码标志）塑料本体底部或包装上须列明，以便消费者及回收商能分类妥当。

本词条内容贡献者为:

杨晓红 - 副教授 - 西南大学