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生活的好幫手——聚苯乙烯一家
聚苯乙烯(簡(jiǎn)稱PS)是一種無色透明的熱塑性塑料，在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用。電氣、儀表外殼、玩具、燈具、家用電器、文具、化妝品容器、室內(nèi)外裝飾品、果盤、光學(xué)零件(如三棱鏡、透鏡)透鏡窗鏡和模塑、車燈、電訊配件、電頻電容器薄膜、高頻絕緣材料，以及一次性飯盒和泡面的盒子都是用的聚苯乙烯，它在我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷娑及缪萘酥匾慕巧?，是現(xiàn)代社會(huì)中不可或缺的重要材料。
純凈的聚苯乙烯化學(xué)穩(wěn)定性比較差，在95℃時(shí)就會(huì)釋放出苯乙烯;耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，卻又可以被多種有機(jī)溶劑溶解，如丙酮、乙酸乙酯，不抗油脂，可以通過與不同的染料混合形成各種顏色的聚苯乙烯，原因是聚苯乙烯由于其苯環(huán)的支鏈?zhǔn)蛊涫艿阶贤夤庹丈浜笠鬃兩?/span>
聚苯乙烯工業(yè)的發(fā)展是一個(gè)比較緩慢的過程，人類第一次得到聚苯乙烯，是在1839年，一個(gè)叫Eduard Simon的德國(guó)科學(xué)家，從天然樹脂中提取出來的，但足足過了近100年，直到1930年，巴斯夫(BASF)在德國(guó)才開始商業(yè)化生產(chǎn)聚苯乙烯。之后，聚苯乙烯的工業(yè)開始了迅速的發(fā)展;1934年，Dow在美國(guó)建立了聚苯乙烯的生產(chǎn)線，1954年，Dow開始生產(chǎn)聚苯乙烯泡沫塑料;中國(guó)的聚苯乙烯工業(yè)發(fā)展起步較晚，20世紀(jì)60年代初開始引進(jìn)國(guó)外的生產(chǎn)技術(shù)，直到20世紀(jì)末才開始迅速發(fā)展，根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的研究報(bào)告，2010年，中國(guó)累計(jì)生產(chǎn)155萬噸聚苯乙烯，而實(shí)際進(jìn)口369萬噸，進(jìn)口量超過自主生產(chǎn)的兩倍。
普通聚苯乙烯樹脂有很多優(yōu)異的特點(diǎn)。它為無毒、無臭、無色的透明顆粒，是一種脆性材料，像玻璃珠一樣，其制品透明度非常高，透光率可達(dá)90%以上，而且不導(dǎo)電，容易摻雜各種染料，易加工，剛性好及抗腐蝕等。其缺點(diǎn)在于沖擊強(qiáng)度低，易出現(xiàn)應(yīng)力開裂，耐熱性差及不耐沸水等。這是因?yàn)槠胀ň郾揭蚁渲瑢贌o定形高分子聚合物，苯環(huán)作為其側(cè)基，導(dǎo)致了其內(nèi)部分子的無規(guī)則排列，這樣的微觀結(jié)構(gòu)，決定了聚苯乙烯的物理化學(xué)性質(zhì)。為了克服聚苯乙烯的這些缺點(diǎn)，人們對(duì)聚苯乙烯進(jìn)行了再開發(fā)，并發(fā)展了新的工藝。
比較常見的是發(fā)泡聚苯乙烯(俗稱保麗龍，EPS)，在聚苯乙烯中加入發(fā)泡劑，這樣在加熱時(shí)，發(fā)泡劑會(huì)軟化并產(chǎn)生氣體，使聚苯乙烯變成一種硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫塑料。這種均勻而封閉的空腔結(jié)構(gòu)使EPS具有吸水性小、介電性能優(yōu)良、質(zhì)量輕及力學(xué)強(qiáng)度較高等特點(diǎn)。具吸音、隔音、隔熱等效果，近來在建筑上使用的中空樓板(新工法)就是EPS。此外，為了增加其使用的安全性，在材料中加入鹵代烴作為阻燃劑，形成阻燃級(jí)發(fā)泡聚苯乙烯，廣泛用于建筑物隔音絕熱層和工程上。
經(jīng)過改良成EPS的聚苯乙烯在生活和生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。EPS被制造成各種外包裝用于儀器的包裝及新鮮食品的運(yùn)輸;在工程上，挪威道路研究所為了抑制橋梁與橋頭路堤間不均勻沉降的問題，在1971年首次應(yīng)用EPS代替普通填料，成功地解決了這一問題，這使得EPS以新型工程材料的面貌出現(xiàn)在世界各國(guó)工程界，并受到人們的青睬，廣泛應(yīng)用到各類土木工程中，有效地解決了軟基差異沉降，建筑物的防潮、保溫及水利設(shè)施的保溫防凍、防滲等工程問題。近年來EPS在我國(guó)也受到相當(dāng)?shù)闹匾暎⑶抑鸩降玫搅艘欢òl(fā)展和較為廣泛的應(yīng)用。
此外，科學(xué)家們還發(fā)展出了具有高抗沖性能的高抗沖聚苯乙烯(HIPS)，是通過在聚苯乙烯中添加聚丁基橡膠顆粒的辦法生產(chǎn)的一種抗沖擊的聚苯乙烯產(chǎn)品，在家電產(chǎn)品外殼，電器用品、儀器儀表配件、冰箱內(nèi)襯、板材、電視機(jī)、收錄機(jī)、電話機(jī)殼體、文教用品、玩具、包裝容器、日用品、家具、餐具、托盤、結(jié)構(gòu)泡沫制品等方面都有廣泛的應(yīng)用。
化學(xué)穩(wěn)定性好而又透明度高的苯乙烯一丙烯腈(SAN)，是一種無色透明的聚丙烯基工程塑料，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于電氣(插座、殼體等)，日用商品(廚房器械、冰箱裝置、電視機(jī)底座、卡帶盒等)，汽車工業(yè)(車頭燈盒、反光境、儀表盤等)，家庭用品包裝等方面。
具有高強(qiáng)度低重量的優(yōu)秀的工程塑料(ABS)，是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。ABS樹脂在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，其中最大的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車、電子電器和建材。汽車儀表板、車身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤、隔音板、門鎖、保險(xiǎn)杠、通風(fēng)管等很多汽車部件都有使用ABS樹脂。電器方面則廣泛應(yīng)用于電木箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)器、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)等電子電器中。建材方面，有ABS管材、ABS衛(wèi)生潔具、ABS裝飾板等。此外ABS在包裝、家具、體育和娛樂用品、機(jī)械和儀表工業(yè)中也有很重要的應(yīng)用。
具有耐磨損的熱塑性橡膠SBS橡膠，是一種三段嵌段共聚物，其分子結(jié)構(gòu)是聚(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)，這種材料同時(shí)具有聚苯乙烯和聚丁二烯的特點(diǎn)，因此具有一般橡膠不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，常常被用來制造輪胎等耐磨的橡膠器件。SBS主要用于橡膠制品、樹脂改性劑，黏合劑和瀝青改性劑這四大應(yīng)用領(lǐng)域。
聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)決定了它一旦被隨意丟棄，就很難經(jīng)由生物分解及光分解進(jìn)入生物地質(zhì)化學(xué)循環(huán)，而發(fā)泡聚苯乙烯(保麗龍)由于其低密度，會(huì)使其漂浮于水面或者隨風(fēng)飄移，造成景觀破壞和河道表面堵塞。根據(jù)美國(guó)加州海岸委員會(huì)的調(diào)查，聚苯乙烯已是主要的海洋漂流物，并會(huì)對(duì)海洋生物造成傷害。
因此，養(yǎng)成良好的使用和回收習(xí)慣，是對(duì)環(huán)境保護(hù)重要的方式，也是對(duì)資源的再利用的重要方式。塑膠分類標(biāo)志中，PS代碼是6(以順時(shí)鐘方向循環(huán)箭頭構(gòu)成三角形號(hào)碼標(biāo)志)，塑料本體底部或包裝上須列明，以便消費(fèi)者及回收商能分類妥當(dāng)。
聚苯乙烯，特別是發(fā)泡型由于其質(zhì)量小、殘余價(jià)值低，采用常規(guī)的循環(huán)再生辦法比較困難。但是，工業(yè)上也對(duì)發(fā)泡聚苯乙烯的再利用進(jìn)行了很大的改進(jìn)，出現(xiàn)了很多使其密化的新方法?？蓪?duì)使用后的聚苯乙烯進(jìn)行回收。此外，近期的研究發(fā)現(xiàn)面包蟲可以分解聚苯乙烯，未來似乎可以借助這樣的方式達(dá)到自然分解該材料的目的。
聚苯乙烯如今已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾镔|(zhì)，未來聚苯乙烯將朝著功能化、多元化的方向發(fā)展，但國(guó)內(nèi)聚苯乙烯工藝還比較滯后，民眾的良好日常習(xí)慣還有待培養(yǎng)，盡管如此，聚苯乙烯工業(yè)的發(fā)展，對(duì)人類社會(huì)的影響是顯而易見的，也是無法取代的，在發(fā)展的過程中，培養(yǎng)民眾意識(shí)，提高對(duì)聚苯乙烯的回收利用，才是符合可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)方法。
聚苯乙烯(簡(jiǎn)稱PS)是一種無色透明的熱塑性塑料，在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用。電氣、儀表外殼、玩具、燈具、家用電器、文具、化妝品容器、室內(nèi)外裝飾品、果盤、光學(xué)零件(如三棱鏡、透鏡)透鏡窗鏡和模塑、車燈、電訊配件、電頻電容器薄膜、高頻絕緣材料，以及一次性飯盒和泡面的盒子都是用的聚苯乙烯，它在我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷娑及缪萘酥匾慕巧?，是現(xiàn)代社會(huì)中不可或缺的重要材料。
純凈的聚苯乙烯化學(xué)穩(wěn)定性比較差，在95℃時(shí)就會(huì)釋放出苯乙烯;耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，卻又可以被多種有機(jī)溶劑溶解，如丙酮、乙酸乙酯，不抗油脂，可以通過與不同的染料混合形成各種顏色的聚苯乙烯，原因是聚苯乙烯由于其苯環(huán)的支鏈?zhǔn)蛊涫艿阶贤夤庹丈浜笠鬃兩?/span>
聚苯乙烯工業(yè)的發(fā)展是一個(gè)比較緩慢的過程，人類第一次得到聚苯乙烯，是在1839年，一個(gè)叫Eduard Simon的德國(guó)科學(xué)家，從天然樹脂中提取出來的，但足足過了近100年，直到1930年，巴斯夫(BASF)在德國(guó)才開始商業(yè)化生產(chǎn)聚苯乙烯。之后，聚苯乙烯的工業(yè)開始了迅速的發(fā)展;1934年，Dow在美國(guó)建立了聚苯乙烯的生產(chǎn)線，1954年，Dow開始生產(chǎn)聚苯乙烯泡沫塑料;中國(guó)的聚苯乙烯工業(yè)發(fā)展起步較晚，20世紀(jì)60年代初開始引進(jìn)國(guó)外的生產(chǎn)技術(shù)，直到20世紀(jì)末才開始迅速發(fā)展，根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的研究報(bào)告，2010年，中國(guó)累計(jì)生產(chǎn)155萬噸聚苯乙烯，而實(shí)際進(jìn)口369萬噸，進(jìn)口量超過自主生產(chǎn)的兩倍。
普通聚苯乙烯樹脂有很多優(yōu)異的特點(diǎn)。它為無毒、無臭、無色的透明顆粒，是一種脆性材料，像玻璃珠一樣，其制品透明度非常高，透光率可達(dá)90%以上，而且不導(dǎo)電，容易摻雜各種染料，易加工，剛性好及抗腐蝕等。其缺點(diǎn)在于沖擊強(qiáng)度低，易出現(xiàn)應(yīng)力開裂，耐熱性差及不耐沸水等。這是因?yàn)槠胀ň郾揭蚁渲瑢贌o定形高分子聚合物，苯環(huán)作為其側(cè)基，導(dǎo)致了其內(nèi)部分子的無規(guī)則排列，這樣的微觀結(jié)構(gòu)，決定了聚苯乙烯的物理化學(xué)性質(zhì)。為了克服聚苯乙烯的這些缺點(diǎn)，人們對(duì)聚苯乙烯進(jìn)行了再開發(fā)，并發(fā)展了新的工藝。
比較常見的是發(fā)泡聚苯乙烯(俗稱保麗龍，EPS)，在聚苯乙烯中加入發(fā)泡劑，這樣在加熱時(shí)，發(fā)泡劑會(huì)軟化并產(chǎn)生氣體，使聚苯乙烯變成一種硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫塑料。這種均勻而封閉的空腔結(jié)構(gòu)使EPS具有吸水性小、介電性能優(yōu)良、質(zhì)量輕及力學(xué)強(qiáng)度較高等特點(diǎn)。具吸音、隔音、隔熱等效果，近來在建筑上使用的中空樓板(新工法)就是EPS。此外，為了增加其使用的安全性，在材料中加入鹵代烴作為阻燃劑，形成阻燃級(jí)發(fā)泡聚苯乙烯，廣泛用于建筑物隔音絕熱層和工程上。
經(jīng)過改良成EPS的聚苯乙烯在生活和生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。EPS被制造成各種外包裝用于儀器的包裝及新鮮食品的運(yùn)輸;在工程上，挪威道路研究所為了抑制橋梁與橋頭路堤間不均勻沉降的問題，在1971年首次應(yīng)用EPS代替普通填料，成功地解決了這一問題，這使得EPS以新型工程材料的面貌出現(xiàn)在世界各國(guó)工程界，并受到人們的青睬，廣泛應(yīng)用到各類土木工程中，有效地解決了軟基差異沉降，建筑物的防潮、保溫及水利設(shè)施的保溫防凍、防滲等工程問題。近年來EPS在我國(guó)也受到相當(dāng)?shù)闹匾?，并且逐步得到了一定發(fā)展和較為廣泛的應(yīng)用。
此外，科學(xué)家們還發(fā)展出了具有高抗沖性能的高抗沖聚苯乙烯(HIPS)，是通過在聚苯乙烯中添加聚丁基橡膠顆粒的辦法生產(chǎn)的一種抗沖擊的聚苯乙烯產(chǎn)品，在家電產(chǎn)品外殼，電器用品、儀器儀表配件、冰箱內(nèi)襯、板材、電視機(jī)、收錄機(jī)、電話機(jī)殼體、文教用品、玩具、包裝容器、日用品、家具、餐具、托盤、結(jié)構(gòu)泡沫制品等方面都有廣泛的應(yīng)用。
化學(xué)穩(wěn)定性好而又透明度高的苯乙烯一丙烯腈(SAN)，是一種無色透明的聚丙烯基工程塑料，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于電氣(插座、殼體等)，日用商品(廚房器械、冰箱裝置、電視機(jī)底座、卡帶盒等)，汽車工業(yè)(車頭燈盒、反光境、儀表盤等)，家庭用品包裝等方面。
具有高強(qiáng)度低重量的優(yōu)秀的工程塑料(ABS)，是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。ABS樹脂在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，其中最大的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車、電子電器和建材。汽車儀表板、車身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤、隔音板、門鎖、保險(xiǎn)杠、通風(fēng)管等很多汽車部件都有使用ABS樹脂。電器方面則廣泛應(yīng)用于電木箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)器、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)等電子電器中。建材方面，有ABS管材、ABS衛(wèi)生潔具、ABS裝飾板等。此外ABS在包裝、家具、體育和娛樂用品、機(jī)械和儀表工業(yè)中也有很重要的應(yīng)用。
具有耐磨損的熱塑性橡膠SBS橡膠，是一種三段嵌段共聚物，其分子結(jié)構(gòu)是聚(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)，這種材料同時(shí)具有聚苯乙烯和聚丁二烯的特點(diǎn)，因此具有一般橡膠不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，常常被用來制造輪胎等耐磨的橡膠器件。SBS主要用于橡膠制品、樹脂改性劑，黏合劑和瀝青改性劑這四大應(yīng)用領(lǐng)域。
聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)決定了它一旦被隨意丟棄，就很難經(jīng)由生物分解及光分解進(jìn)入生物地質(zhì)化學(xué)循環(huán)，而發(fā)泡聚苯乙烯(保麗龍)由于其低密度，會(huì)使其漂浮于水面或者隨風(fēng)飄移，造成景觀破壞和河道表面堵塞。根據(jù)美國(guó)加州海岸委員會(huì)的調(diào)查，聚苯乙烯已是主要的海洋漂流物，并會(huì)對(duì)海洋生物造成傷害。
因此，養(yǎng)成良好的使用和回收習(xí)慣，是對(duì)環(huán)境保護(hù)重要的方式，也是對(duì)資源的再利用的重要方式。塑膠分類標(biāo)志中，PS代碼是6(以順時(shí)鐘方向循環(huán)箭頭構(gòu)成三角形號(hào)碼標(biāo)志)，塑料本體底部或包裝上須列明，以便消費(fèi)者及回收商能分類妥當(dāng)。
聚苯乙烯，特別是發(fā)泡型由于其質(zhì)量小、殘余價(jià)值低，采用常規(guī)的循環(huán)再生辦法比較困難。但是，工業(yè)上也對(duì)發(fā)泡聚苯乙烯的再利用進(jìn)行了很大的改進(jìn)，出現(xiàn)了很多使其密化的新方法?？蓪?duì)使用后的聚苯乙烯進(jìn)行回收。此外，近期的研究發(fā)現(xiàn)面包蟲可以分解聚苯乙烯，未來似乎可以借助這樣的方式達(dá)到自然分解該材料的目的。
聚苯乙烯如今已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾镔|(zhì)，未來聚苯乙烯將朝著功能化、多元化的方向發(fā)展，但國(guó)內(nèi)聚苯乙烯工藝還比較滯后，民眾的良好日常習(xí)慣還有待培養(yǎng)，盡管如此，聚苯乙烯工業(yè)的發(fā)展，對(duì)人類社會(huì)的影響是顯而易見的，也是無法取代的，在發(fā)展的過程中，培養(yǎng)民眾意識(shí)，提高對(duì)聚苯乙烯的回收利用，才是符合可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)方法。
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