東莞市納百川塑化有限公司

HIPS，即高抗沖擊聚乙烯，為了滿足韌性材料的要求，1950年開始開發(fā)橡膠改性聚乙烯（高抗沖擊聚乙烯即HIPS）。通過(guò)將橡膠加入聚乙烯基材，可生產(chǎn)出具有不同性能的各種品級(jí)的高沖擊聚乙烯。近年來(lái)，已開發(fā)出各種特殊品級(jí)的HIPS，已有阻燃級(jí)、抗應(yīng)力開裂級(jí)、高光澤度級(jí)、極高沖擊強(qiáng)度級(jí)、玻璃纖維增強(qiáng)級(jí)以及低殘留揮發(fā)分級(jí)等，它們?cè)谠S多應(yīng)用領(lǐng)域中已能與昂貴的工程樹脂相競(jìng)爭(zhēng)。

HIPS是乙烯單體和聚丁二烯橡膠發(fā)生接枝反應(yīng)的共聚物。選擇聚丁二烯橡膠是制取HIPS產(chǎn)品的關(guān)鍵，其用量對(duì)HIPS產(chǎn)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(yīng)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?jǐn)?shù)不是單一遞增的，而是在橡膠含量為5%時(shí)，橡膠相體積分?jǐn)?shù)有一大值，之后隨橡膠含量的增加，橡膠相體積分?jǐn)?shù)下降。隨著聚丁二烯橡膠用量的增加，產(chǎn)品的斷裂伸長(zhǎng)率、懸臂梁沖擊強(qiáng)度、落錘沖擊強(qiáng)度、維卡軟化點(diǎn)均有不同程度的提高，但拉伸強(qiáng)度下降，這是因?yàn)樵黾酉鹉z的用量，反應(yīng)體系中的乙烯基結(jié)構(gòu)增加，有利于接枝反應(yīng)的發(fā)生，從而使HIPS中橡膠相體積分?jǐn)?shù)增加，改善產(chǎn)品的沖擊性能。但隨著橡膠用量增加到一定值，反應(yīng)體系內(nèi)接枝點(diǎn)過(guò)多，產(chǎn)物易發(fā)生過(guò)度交聯(lián)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，反而引起HIPS的模量降低，斷裂伸長(zhǎng)率下降。故可以通過(guò)增加聚丁二烯橡膠用量來(lái)改善HIPS的沖擊性能，強(qiáng)度**時(shí)聚丁二烯橡膠用量有一**值。橡膠顆粒大小及其尺寸分布對(duì)HIPS產(chǎn)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(nèi)，膠粒過(guò)大，則橡膠顆粒少，無(wú)法有效增加韌性，且表面粗糙；膠粒過(guò)小，則易埋人應(yīng)力裂縫內(nèi)，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(yōu)點(diǎn)外，橡膠的引入使其沖擊強(qiáng)度大幅度上升，但拉伸強(qiáng)度、硬度、光澤等性能指標(biāo)下降，同時(shí)還喪失了透明性。通過(guò)提高分子量、降低樹脂中的揮發(fā)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(diǎn)104℃，熱變形溫度為200℃。用共混法制得的HIPS維卡軟化點(diǎn)為111～112℃。HIPS具備GPPS的大多數(shù)特點(diǎn)，如剛性、易加工性、易染色性等，但拉伸強(qiáng)度有所下降，透明度喪失殆盡。HIPS突出的性能是**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(guān)鍵。HIPS的橡膠含量一般在15%以下，隨橡膠含量的增加沖擊強(qiáng)度提高，但拉伸強(qiáng)度下降。HIPS是非極性聚合物，具有頗為優(yōu)異的介電、電絕緣性能，幾項(xiàng)主要的電性能指標(biāo)都具有較優(yōu)數(shù)值，HIPS由于吸濕率很小，電性能也不受環(huán)境濕度改變的影響。HIPS主鏈為飽和的碳碳結(jié)構(gòu)，比較惰性，但側(cè)基的存在卻使材料的化學(xué)穩(wěn)定性受到影響。HIPS可耐流酸、磷suan、及10%-36%的等無(wú)機(jī)酸以及濃度小于25%的、10%-90%的甲酸等有機(jī)酸的浸蝕，也可耐許多堿和鹽的腐蝕，但不耐氧化酸，例如肖酸和氧化劑的腐蝕。

 

HIPS加工成型:抗沖擊性聚乙烯的加工性能良好，其流動(dòng)性雖比聚乙烯有所減小，但優(yōu)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(jìn)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(shí)材料表面的水分過(guò)多會(huì)被吸收，從而影響終產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。在70℃下干燥2－3h就可去掉多余的水分。HIPS熔體的活動(dòng)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(jí)HIPS加工成型時(shí)，溫度必須低于240℃以防止添加劑產(chǎn)生降解反應(yīng)，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(dòng)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(shí)間和冷卻時(shí)間。成型周期會(huì)比PS稍長(zhǎng)一點(diǎn)。HIPS制件中存在一個(gè)特殊的“白邊”的問(wèn)題，可通過(guò)提高模溫和鎖模力、減少保壓壓力及時(shí)間等辦法來(lái)改善。

 

HIPS應(yīng)用:經(jīng)過(guò)聚丁二烯橡膠接枝改性的HIPS，改善了PS的脆性，由于其高強(qiáng)度、高剛性、高光澤等性能，使其能作為工程塑料使用，廣泛應(yīng)用于電子、家電、食品包裝、建材、醫(yī)療器械、音像、玩具、線圈骨架、紡織用紗管、農(nóng)業(yè)用車水板配件及小型塑料管、板等各個(gè)領(lǐng)域。特別是近剛剛面市的高光澤產(chǎn)品，能夠部分替代ABS應(yīng)用于**電器，制品質(zhì)量既能夠滿足用戶的需求，而生產(chǎn)成本又可大大降低，HIPS產(chǎn)品用途非常廣泛。注塑型HIPS用于錄像帶盒、儀表**辦公設(shè)備和玩具；擠出型HIPS用于食品包裝、奶品容器、自動(dòng)售貨機(jī)，以及用于生產(chǎn)汽水杯子、蓋子、盤子和碗。在生產(chǎn)家用電器外殼以及冰箱內(nèi)膽和配件等方面HIPS產(chǎn)品越來(lái)越受到重視。在用于生產(chǎn)冰箱內(nèi)膽和配件方面，國(guó)內(nèi)部分電冰箱廠家（如海爾、新飛等）使用HIPS生產(chǎn)內(nèi)膽和冰箱配件，年需求量為50-100kt，但目前除國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品中揚(yáng)巴公司生產(chǎn)的呼583L產(chǎn)品作為冰箱內(nèi)膽專用料外，內(nèi)膽和電冰箱其他配件專用料還全部依靠進(jìn)口樹脂，這個(gè)市場(chǎng)尚有待開發(fā)。抗沖擊HIPS除可用來(lái)制備家用電容殼體或部件、電冰箱內(nèi)襯材料、空調(diào)設(shè)備零部件、洗衣機(jī)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(fù)合制備多層片狀復(fù)合包裝材料，制備紡織紗管、鏡框、文教用品等。