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聚苯乙烯

聚合物

聚苯乙烯（英语：Polystyrene，简称PS）是无色透明的热塑塑胶，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沸水的温度的一次性容器，如发泡胶盒等。

聚苯乙烯
IUPAC名
Poly(1-phenylethene)
聚(1-苯乙烯)
别名 Thermocol
识别
缩写 PS
CAS号 9003-53-6  checkY
ChemSpider none
性质
化学式 (C8H8)n
密度 0.96–1.04 g/cm3
熔点 240 °C（513 K）
沸点 430 °C（703 K）
热导率 0.033 W/(m·K) (foam, ρ 0.05 g/cm3)[1]
折光度n
D 		1.6; 介电常数 2.6 (1 kHz – 1 GHz)[2]
热力学
热容 1.3 kJ/(kg·K)
相关物质
相关化学品 Styrene (monomer)
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。
聚苯乙烯[3]
密度 1050 kg/m³
电导率(σ) 10-16 S/m
导热率 0.08 W/(m·K)
杨氏模量(E) 3000-3600 MPa
拉伸强度(σt) 46–60 MPa
伸长长度 3–4%
沙丕冲击试验（英语：Charpy impact test） 2–5 kJ/m²
玻璃转化温度 95°C
熔点 230°C
热膨胀系数(α) 8 * 10-5/K
热容(c) 1.3 kJ/(kg·K)
吸水率(ASTM) 0.03–0.1
降解 ±2000年[4]
用聚苯乙烯为原料的即弃杯盖

结构

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聚苯乙烯的单体为苯乙烯，聚合反应如下：

 

性质

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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，泡沫塑胶）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

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  • 1839年，德国药剂师爱德华·西蒙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，陶氏化学开始在美国生产聚苯乙烯。
  • 1954年，陶氏化学开始生产聚苯乙烯泡沫塑胶。

生产与应用

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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单次塑胶餐具，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。单次饮料杯大都采用此塑胶，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。

耐冲击聚苯乙烯（HIPS）

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耐冲击聚苯乙烯（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连接聚苯乙烯和橡胶颗粒在一起。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，提高了抗冲击力。

苯乙烯丙烯腈（SAN）

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SAN是苯乙烯 - 丙烯腈树脂（英语：Styrene Acrylonitrile resin） 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的化学稳定好于聚苯乙烯。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）

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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

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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，是一种耐用的热塑橡胶。SBS橡胶经常被用来制造轮胎。（相关： 丁苯橡胶(SBR)）

废弃与环境问题

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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（英语：Kerbside collection）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现在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。

苯乙烯单体异于聚苯乙烯，单体不易溶于水，在土壤中16周就会被分解掉九成。[5]

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。[6]

回收及循环再用

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主条目：塑胶分类标志
 

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）塑胶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。

相关条目

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参考资料

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  1. ^ Haynes, p. 12-214
  2. ^ Haynes, p. 13-17
  3. ^ A.K. vam der Vegt & L.E. Govaert, Polymeren, van keten tot kunstof, ISBN 90-407-2388-5
  4. ^ 存档副本 (PDF). [2006年11月14日]. （原始内容 (PDF)存档于2006年2月17日）. 
  5. ^ 存档副本 (PDF). [2014-05-14]. （原始内容 (PDF)存档于2016-03-05）. 
  6. ^ 麵包蟲吃保麗龍 高二女養蟲證明. 联合报. 2009-02-14. （原始内容存档于2012-07-10）. 

参考文献

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外部链接

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