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 HIPS660介紹

HIPS，即高抗沖擊聚苯乙烯，為了滿足韌性材料的要求，1950年開始開發橡膠改性聚苯乙烯（高抗沖擊聚苯乙烯即HIPS）。通過將橡膠加入聚苯乙烯基材，可生產出具有不同性能的各種品級的高沖擊聚苯乙烯。近年來，已開發出各種特殊品級的HIPS，已有阻燃級、抗應力開裂級、高光澤度級、極高沖擊強度級、玻璃纖維增強級以及低殘留揮發分級等，它們在許多應用領域中已能與昂貴的工程樹脂相競爭。

HIPS是苯乙烯單體和聚丁二烯橡膠發生接枝反應的共聚物。選擇聚丁二烯橡膠是制取HIPS產品的關鍵，其用量對HIPS產品的性能有很大的影響。隨橡膠用量的增加，HIPS橡膠粒子顆粒更完整，分布更均勻，且橡膠粒子逐漸減小。在保證一定攪拌速率下，橡膠用量大，反應體系的黏度高，同樣攪拌速率下的剪切力大，所以橡膠粒子變小。橡膠用量增加，HIPS中橡膠相體積分數不是單一遞增的，而是在橡膠含量為5%時，橡膠相體積分數有一大值，之后隨橡膠含量的增加，橡膠相體積分數下降。隨著聚丁二烯橡膠用量的增加，產品的斷裂伸長率、懸臂梁沖擊強度、落錘沖擊強度、維卡軟化點均有不同程度的提高，但拉伸強度下降，這是因為增加橡膠的用量，反應體系中的乙烯基結構增加，有利于接枝反應的發生，從而使HIPS中橡膠相體積分數增加，改善產品的沖擊性能。但隨著橡膠用量增加到一定值，反應體系內接枝點過多，產物易發生過度交聯反應，形成網狀結構，反而引起HIPS的模量降低，斷裂伸長率下降。故可以通過增加聚丁二烯橡膠用量來改善HIPS的沖擊性能，強度優秀時聚丁二烯橡膠用量有一優秀值。橡膠顆粒大小及其尺寸分布對HIPS產品的外觀和韌性有明顯的影響。通常膠粒尺寸在1====5um范圍內，膠粒過大，則橡膠顆粒少，無法有效增加韌性，且表面粗糙；膠粒過小，則易埋人應力裂縫內，降低韌性，表面光澤度較好。

HIPS性能:HIPS為白色不透明珠狀或粒狀熱塑性樹脂，HIPS除具有GPPS的剛性、加工性能和著色性等優點外，橡膠的引入使其沖擊強度大幅度上升，但拉伸強度、硬度、光澤等性能指標下降，同時還喪失了透明性。通過提高分子量、降低樹脂中的揮發物、減少增塑劑用量或減少橡膠含量，可提高HIPS的熱變形溫度。典型的耐熱HIPS，維卡軟化點104℃，熱變形溫度為200℃。用共混法制得的HIPS維卡軟化點為111～112℃。HIPS具備GPPS的大多數特點，如剛性、易加工性、易染色性等，但拉伸強度有所下降，透明度喪失殆盡。HIPS突出的性能是卓越的沖擊韌性，沖擊度比GPPS高出7倍以上。影響HIPS性能的因素很多，除制法不同影響其韌性外，組成中橡膠含量及其分散性是決定HIPS性能的關鍵。HIPS的橡膠含量一般在15%以下，隨橡膠含量的增加沖擊強度提高，但拉伸強度下降。HIPS是非極性聚合物，具有頗為優異的介電、電絕緣性能，幾項主要的電性能指標都具有較優數值，HIPS由于吸濕率很小，電性能也不受環境濕度改變的影響。HIPS主鏈為飽和的碳碳結構，比較惰性，但側苯基的存在卻使材料的化學穩定性受到影響。HIPS可耐硫酸、磷酸、硼酸及10%====36%的鹽酸等無機酸以及濃度小于25%的乙酸、10%====90%的甲酸等有機酸的浸蝕，也可耐許多堿和鹽的腐蝕，但不耐氧化酸，例如硝酸和氧化劑的腐蝕。

HIPS加工成型:抗沖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，但優于丙烯酸塑料和絕大部分熱塑性工程塑料，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于室溫，注射壓力為70====200MPa。HIPS樹脂吸收水分較慢，因此一般情況下不需干燥。有時材料表面的水分過多會被吸收，從而影響終產品的外觀質量。在70℃下干燥2－3h就可去掉多余的水分。HIPS熔體的活動性比ABS高，成型收縮率與ABS接近，一般在0.02～0.06%；因此用于加工ABS的模具也適用于HIPS的成型。HIPS的成型溫度比ABS低20℃左右，注塑壓力低2～3MPa。HIPS熔融溫度為85====104℃，模具溫度為50～80℃，阻燃級HIPS加工成型時，溫度，低于240℃以防止添加劑產生降解反應，HIPS熱分解溫度300℃，因此HIPS的加工溫度范圍不是很窄。因HIPS分子中含有5====15%的橡膠，在一定程度上影響了其流動性，注射壓力和成型溫度都宜高一些。其冷卻速度比PS慢，故需足夠的保壓壓力、保壓時間和冷卻時間。成型周期會比PS稍長一點。HIPS制件中存在一個特殊的“白邊”的問題，可通過提高模溫和鎖模力、減少保壓壓力及時間等辦法來改善。

HIPS應用:經過聚丁二烯橡膠接枝改性的HIPS，改善了PS的脆性，由于其高強度、高剛性、高光澤等性能，使其能作為工程塑料使用，廣泛應用于電子、家電、食品包裝、建材、醫療器械、音像、玩具、線圈骨架、紡織用紗管、農業用車水板配件及小型塑料管、板等各個領域。特別是近剛剛面市的高光澤產品，能夠部分替代ABS應用于高檔電器，制品質量既能夠滿足用戶的需求，而生產成本又可大大降低，HIPS產品用途非常廣泛。注塑型HIPS用于錄像帶盒、儀表、高級辦公設備和玩具；擠出型HIPS用于食品包裝、奶品容器、自動售貨機，以及用于生產汽水杯子、蓋子、盤子和碗。在生產家用電器外殼以及冰箱內膽和配件等方面HIPS產品越來越受到重視。在用于生產冰箱內膽和配件方面，國內部分電冰箱廠家（如海爾、新飛等）使用HIPS生產內膽和冰箱配件，年需求量為50====100kt，但目前除國產產品中揚巴公司生產的呼583L產品作為冰箱內膽專用料外，內膽和電冰箱其他配件專用料還全部依靠進口樹脂，這個市場尚有待開發。抗沖擊HIPS除可用來制備家用電容殼體或部件、電冰箱內襯材料、空調設備零部件、洗衣機缸體、電話聽筒、玩具、吸塵器、照明裝置、辦公用具零部件外，還可以與其他材料復合制備多層片狀復合包裝材料，制備紡織紗管、鏡框、文教用品等。