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160～195℃。
ABS熔体黏度较高。
采用渐变型螺杆较好，流道中
浇口应大一些。
ABS可进行冷加工、冲压成型。
5．2改性ABS
尽管ABS性能比较优良，但目前开发高性能化、高功能化的
ABS仍在蓬勃发展，开发方向主要朝着以下几方面：
①阻燃方面
如用PVC与之共辊，提高耐燃性。
②耐候性方面
如将ABS中的丁二烯橡胶换成乙丙胶，或三元乙丙胶，来提
高耐气候性。
③超高耐热性方面
目标是耐热120℃以上的品级。
④超高光泽性或消光性方面
如开发像喷涂制品那样外观品级的ABS，即超高光泽性。
也
有为避免刺激操作人员的眼睛，对某些微型计算机采用消光性
ABS级。
⑧高冈0性方面
如用不同的玻璃纤维，进行增强ABS，来提高制品的刚性。
上述ABS品种，主要用改性的方法来实现。
一是用化学改性
法，即通过共聚或接枝，引入第四组分，或置换某一组分。
另外用
物理改性法，即通过填充、共混、增强改性的方法。
再者是添加功
能性助剂，来赋予ABS某一指定性能。
5．2．1化学改性法
为提高ABS的耐气候性，去掉丁二烯橡胶组分，换成其他不
带双键的树脂，如AES树脂，是用乙烯+丙烯．二烯烃三元共聚物
（即三元乙丙胶）替代丁二烯，其耐候性可提高4～8倍，其他性能
也很优越。
另AAS树脂，是用丙烯酸酯弹性体，替代丁二烯，其抗紫外线
稳定性高于ABS，韧性、流动性也很好。
另ACS树脂，是用氯化聚乙烯替代丁二烯，除耐候性提高外，
阻燃性能也得到了提高。
该树脂主要用注射法加工，加工温度低
于ABS，为190～210℃。
有时为制备透明级ABS，在聚合时加进甲基丙烯酸甲酯单
体，这样可降低树脂相的折光率，使透明度提高，达到88％，而雾
度降为5％左右。
有时为制备耐热级ABS，采用a甲基苯乙烯替代ABS中原来
的苯乙烯单体，其耐热性可以提高。
目前又有用N．苯基马来酰亚
胺作为第四组分与ABS中三组分共聚，其热变形温度可达125℃
以E。
5．2．2物理改性法
①填充改性
用超细碳酸钙填充ABS，提高硬度、降低材料成本。
有时添
加填料是为了消光。
②增强改性
用玻璃纤维进行增强，玻璃纤维含量为10％或20％，增强后
的ABS，其拉伸强度、弯曲强度、挠曲强度能增加2～3倍，热变形
温度能提高10～15℃，性能接近金属，故可在其表面涂覆各种
金属。
③共混改性
如与PVC共}昆，可提高阻燃性，同时降低材料成本；
与聚对苯
二甲酸丁二醇酯（PBT）共混，是利用PBT的结晶性和ABS的非结
晶性，可提高尺寸稳定性、耐药品性、成型加工性等；
与尼龙共混，
也是一种结晶和非结晶的共混物，其冲击强度提高显著；
与聚碳酸
酯共混，各项性能指标改善不少，用途广泛；
与热塑性聚氨酯共混，
可提高其耐磨性、韧性和低温柔顺性；
与有机玻璃共混，可提高其
透明性和表面硬度；
与聚砜共混，可提高流动性、冲击强度，并有自
熄性；
与特定交联结构的某些共聚物共混，可制成消光级ABS；
还
有与EVA共混；
与EVA／PP三元共混等。
5．3应用举例
ABS挤出板分普通单层板、双阶段挤出机ABS板、多层复合
板共挤出ABS板等。
普通单层板的料筒采用两段式，第一段呈锥形并带有沟槽，第
二段与常规料筒一样。
螺杆有用长径比为33：
1的四段式排气螺
杆，前部加有静态混合器。
螺杆直径100毫米、螺杆转速50～100
转／分，出料口口模厚度：
大于片材尺寸的5％～10％，三辊压光辊
筒间隙：
小于片材厚度的3％～5％，辊温80～10012。
挤出温度：
200℃、220。
C、230℃、240℃。
ABS板可用于家用电器、卫生洁具、手提箱类、建筑顶板、化
工储槽、隔舱板等。
双阶段挤出机相当于一台长径比非常大的单螺杆挤出机、一
阶、二阶的连结分为丁字联结、平行联结两种。
机身温度、螺杆转速、机头压力、两阶不相同，分别调节。
树脂配比：
除用新料外，还可掺进20％～30％的再生料。
ABS多层共挤复合板，如ABS／PS／ABS，中间为聚苯乙烯板，
或PMMA／ABS／PMMA，两头用有机玻璃板，中间为ABS板。
共挤设备一般有排气装置，螺杆长径比大些，33：
1，螺杆材质
渗氮处理，机筒加热设6个温度段控制，用三辊压光机，每个料斗
独立配置干燥装置。
再生料用量应在30％以内，过量会引起挤出波动。
色母料不
应超过5％。
6聚苯乙烯
聚苯乙烯（简写PS）的世界产量仅次于PE、PVC、PP居第四
位，后来高抗冲级的PS产生（简写HIPS），就拓宽了PS的用途范
围。
ABS也可以看作是PS的又一改性大品种。
PS的生产工艺路线，大体可分为本体聚合法、悬浮聚合法两
大类，而连续本体法主要生产HIPS。
悬浮聚合法，又可细分为高温悬浮聚合和低温悬浮聚合，高温
悬浮聚合法常生产通用级PS；
而低温悬浮聚合法，主要生产粗粒
PS。
粗粒PS主要用于生产可发性聚苯乙烯（EPS）。
EPS的生产
工艺主要有：
一步法和二步法。
6．1基本性质
PS为无定形、非极性线性高聚物。
由于在分子链上有苯环取
代基，分子的不对称性增加，内旋转受到限制，为此，呈现刚性，性
脆。
玻璃化温度较高，为80-100*C，分子量一般在5万～20万。
PS的密度为1．054克／立方厘米，为无色透明粒状热塑性树
脂。
PS的热性能与分子量大小、单体低聚物、杂质含量有关，例如
含单体5％，软化点下降30"
C，PS热变形温度为70-90"
C，脆化温
度一30℃，软化点90℃，导热系数低，制品的最高使用温度为60～
80℃。
PS有良好的化学稳定性，它能溶解于苯、四氯化碳、甲苯、氯
仿、除丙酮以外的酮类、酯类等。
能耐一般酸、碱、盐的腐蚀。
PS的透光率很好，达88％～92％，透光性仅次于有机玻璃，
折光率为1．59～1．60。
PS有优良的电绝缘性能，一般不受温度、湿度的影响。
PS的力学性能，除冲击强度较低外，其他拉伸强度、弯曲强度
等都较好。
PS与合成橡胶类，如丁苯胶、顺丁胶、异戊胶、丁腈胶，以及醋
酸纤维素都有较好的相容性。
PS耐气候性较差，易产生交联降解。
PS的成型加工特征如下：
PS的吸水率很低，只有0．02％～0．06％，所以在加工前，可
以不干燥。
又其比热较PE低，所以塑化效率高，在模具中固化
快，成型周期短。
PS收缩率低，只有0．4％～0．7％，对模制品影响不大。
PS在加工中，最大的问题是在制品中存在着一定的内应力，
在成型中一定注意这个问题，清除内应力除调节工艺参数、模具结
构等之外，还可将制品进行后处理以消除内应力，如将其置于60
～80℃热水浴中或烘箱中，“退火”处理1～3小时。
PS主要应用于光学玻璃及仪器、灯罩、包装材料、电气零件，
其发泡塑料可作绝热材料、快餐盒等。
生产PS泡沫塑料有三种方法：
一是用可发性PS生产，即将
粗PS珠粒在加温、加压条件下，把低沸点的溶剂渗透到珠粒中，
使之溶胀，制成EPS，然后再予发泡、熟化、发泡成制品。
二是用乳液法聚合的PS为原料，与发泡剂混合，加热、加压
使之生成毛坯，然后加热发泡成型。
三是一步挤出成型法，这是一种较为先进的方法。
即把PS
树脂、发泡剂、成核剂加进第一级挤出机中，再从第二级挤出机的
机头缝隙中挤出，经冷却定型后成为产品。
其主要产品为片材、板
材、发泡网、发泡膜等。
PS原料的熔体流动速率最好为1．5～2．5。
发泡剂氟利昂含
水量要低，必须小于10×
10～，氟利昂的注入量由产品密度决定。
另外，由于氯氟烃类物质对地球表面臭氧层有破坏作用，因此常用
丁烷等取代氟利昂类物质。
成核剂可用滑石粉，粒径要细，大于325目；
必须干燥；
最好将
成核剂与PS先制成母料，这样产品质量均匀。
第一级挤出机的机身温度可逐渐提高，第二级挤出机各段温
度趋于一致，以尽量稳定为好。
冷却定型温度应小于50℃，可使制品表面光亮、平滑。
6．2改性聚苯乙烯
①AAS
是苯乙烯单体与丙烯腈、丙烯酸酯进行三元共聚而成。
@AS
是苯乙烯单体与丙烯腈共聚而成，其中丙烯腈含量为20％～
35％，也有写作SAN。
该共聚物提高了软化点，改善了耐化学性
和耐应力开裂性，仍基本保持了透明度。
③MBS．
是苯乙烯单体与甲基丙烯酸酯、丁二烯三元的共聚产物。
它
可以单独作为一种树脂使用，也可作为PVC的增韧剂。
@HS
称之高苯乙烯，也有人写成AS，它是由苯乙烯和丁二烯共聚
而成。
若其中苯乙烯含量在45％～70％者，称为高苯乙烯橡胶，
若苯乙烯含量在70％以上者，称之高苯乙烯塑料。
HS可以和塑
料、橡胶进行共混改性。
⑤sBS
也是由苯乙烯和丁二烯共聚而成，不过这是一种嵌段共聚法，
采用逐步加成和偶合法生产的，其分为两种结构，一种是星型；
另
一种是线型。
SBS是一种热塑性弹性体，不需硫化即具有高弹性
和高强度，可以采用热塑性塑料的成型加工设备和工艺进行加工。
⑥RPS
称作反应性聚苯乙烯，也有人叫做活性聚苯乙烯，它是用活性
嚼唑啉功能基沿PS主链改性的一种结晶型高聚物，其功能基含
量为1％。
在熔融温度下，RPS可以和胺类、酸酐、羟基、环氧、硫
醇及酚式羟基进行反应，反应时无副产物，易控制，可用双螺杆挤
出机进行配料加工。
例如RPS和HDPE进行共混，两者比例为
35：
65，制得的产物与ABS相似，但抗氟化物性能却比ABS高3
倍，低温冲击强度、耐溶剂性、耐候性均很好，适于作电冰箱衬里。
如用RPS制造共挤复合膜时，可以省去增黏层，从而简化设备，降
低成本。
又例如将RPS和聚苯醚共混，然后再加入乙烯一丙烯酸
共聚物（EAA），该三元共混物具有良好的性能。
6．3应用举例
实例SBS改性的应用
SES具有串联结构的塑性段和弹性段两种嵌段，PS在大分子
的两端，聚丁二烯在中间为软段，呈现高弹性。
如SBS增韧PS，SBS添加量为25％，SBS选用线型结构，其中
S：
B=40：
60，充油量0％，门尼黏度160。
星型SBS效果稍差。
SBS用量增加，共混物的各向异性程度也增大。
共混时应延长混
炼时间或采用二次混炼工艺较好，这样有利于两相间的均匀混合，
若为提高共混物的加工流动性，可选用充油性的SBS（如充油量为
33％的线型或星型SBS）。
SBS增韧LDPE，一般SBS添加量为10％时，抗冲击强度能提
高50％。
SBS增韧HDPE，SBS掺人量为5％时，抗冲击强度能增加1
倍左右。
SBS增韧PP，SBS加入量为50％时，可使纯PP在低温下的
冲击强度由原来的0．8千焦／平方米增加到8千焦／平方米，硬度
无显著降低，可用于汽车方向盘、洗衣机内胆等。
SBS可与分子量较低、软化点也较低的透明PS、二氧化硅填
料等共混、填充改性，用于制作旅游鞋、皮鞋鞋底材料，取代传统的
硫化胶及PVC材料，市面上称为TPR鞋。
除与PS共混外，还可
与EVA等和SBS相容性好的材料进行共混；
填料除二氧化硅外，
还有碳酸钙等。
为提高耐老化性，还应在鞋用混合料中加入
0．5％的二月桂硫代丙酸盐、0．3％的抗氧剂、0．2％的抗紫外线剂。
在白色鞋底中还可再加钛白粉、氧化锌等紫外线屏蔽剂。
7聚酰胺
7．1基本性质
聚酰胺（简写PA）主链上含有酰胺基团（一NHCo一）。
PA的
商品名叫尼龙，由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，也可由内酰
胺通过自聚制得。
尼龙6是己内酰胺（六个碳原子）的聚合物，是工程塑料中发
展最早的品种，目前在产量上居工程塑料之首。
目前世界上尼龙树脂按结构分，大约有20类，其商品牌号达
700余种。
尼龙6和尼龙66是主要品种，其他有尼龙11、12、610、
612、1010、46、铸型尼龙等。
合成尼龙的生产工艺路线有：
糠醛路线、苯酚路线、蓖麻油路
线等。
尼龙有较高的结晶度（40％～60％）、线型分子结构，为半透明
白色粉末或颗粒。
密度为1．0～l。
0l克／立方厘米。
因有酰胺基
团，易吸水，吸水率为1％～2．5％，分子量为2万～7万。
尼龙的最大特点是耐磨和自润滑性能好，其无油润滑的摩擦
系数为0．1～O．3，约为巴氏合金的1／3，为酚醛树脂的1／4，可广
泛用于工业齿轮等。
尼龙的拉伸强度很大，为70～210光帕，弯曲强度为110～
280兆帕，缺口冲击强度为4～20千焦／平方米。
抗蠕变性能较
差，不适于作精密零件。
尼龙的热变形温度为66～104℃，熔点215～260"
C，尼龙制品
使用温度范围很宽，为一40～+105℃，长期使用温度可达80℃，
短时间内可达105℃，热膨胀系数大。
尼龙含有极性集团，有不同程度的吸水性，严格来说，不太适
于作电气绝缘材料。
体积电阻为1013～1015欧·
厘米，电阻值随温
度升高而降低。
在低温和低湿度条件下，可作为电气绝缘体。
耐化学性能好，对酸、碱、盐稳定；
耐溶剂性能也好，但强极性
的溶剂如苯酚、甲酚可溶解尼龙。
尼龙的耐油性很好。
尼龙的成型加工性质如下：
容易吸潮，在成型加工前必须进行干燥处理，使含水量不超过
0．1％。
均聚物熔融黏度较低，容易产生“流涎现象”，在注射成型时，
应采用自锁式喷嘴。
熔体冷却速度很重要，如尼龙6，快速冷却时，制品的韧性好，
冲击强度高；
缓慢冷却时，制品不透明，刚性大，耐磨性好，拉伸强
度高。
尼龙成型收缩率大，一般为1．5％～2．5％，模具设计时应注
意这点。
尼龙成型主要是注射法，约占2／3，挤出法只占1／3，挤出成型
温度为190～290"
C，浇铸法也占一定比例。
7．2改性尼龙
（1）透明尼龙
透明尼龙的特点是保持了尼龙的原有的强韧性，并能得到透
明的厚壁制品。
它是添加了具有共聚和立体障碍的成分，来抑制
尼龙的结晶，从而产生非结晶或难结晶的结构。
如用三甲基己二
胺和对苯二甲酸为原料缩聚制得，其透光率高达90％～92％，热
变形温度为125～160"
（2。
还有用带有侧甲基的双丙烷、己二酸和
壬二酸共缩聚制得，透光率和热变形温度与上例接近，雾度比有机
玻璃还小。
用物理方法制备透明尼龙，可分为淬冷法和微晶化法。
只是
透明度比用化学法稍差些。
透明尼龙可用于视镜、透镜、仪表盘罩、流量计窗玻璃、氧气面
置等．
（2）阻燃尼龙
在尼龙树脂中加入含卤素、磷酸酯和含氮环状化合物等阻燃
剂，如三胍胺、氢尿酸、聚二溴苯醚、氯环戊癸烷或阻燃填料等，均
能达到阻燃要求。
阻燃尼龙广泛用于电子、交通、建筑、航空、汽车等行业。
（3）增韧尼龙及超韧尼龙
增韧尼龙的特点是：
在绝对干燥时，它的冲击强度为普通尼龙
的10倍以上，低温时，冲击强度也要高出几倍，并保持尼龙的原本
特征。
尼龙中橡胶的含量为30％～40％，其中粒径为0．2～1微米
的粒子约占橡胶总量的80％；
粒径为1～1．5微米的粒子约占橡
胶总量的13％；
粒径为2～2．5微米的粒子约占橡胶总量的7％，
橡胶粒度分布范围较窄，而且均匀分布在尼龙中，橡胶与基体材料
之间有着良好的黏结性。
超韧尼龙大都以尼龙6或尼龙66为基材，用聚烯烃弹性体与
之掺混，为提高两者的相容性，采用热接枝法将富马酸或马来酸酐
接枝到EPDM弹性体上，这样弹性体上的羧基与尼龙上的氨基反
应，形成接枝聚合体。
相容剂添加量为15％左右。
用双螺杆挤出
机混炼，使分散相粒径在0．1～3微米范围，挤出造粒，在80℃下
干燥24小时即可。
除上述方法外，还可用乙烯一烯烃共聚弹性体经接枝甲基丙烯
酸缩水甘油酯后，与尼龙共混，或将它直接加入到尼龙和EVA
中，再在有机过氧化物存在下，于挤出机内接枝聚合。
超韧尼龙可作汽车车顶、保险杠、发动机散热器、摩托车前后
轮、冷冻库零部件等。
（4）尼龙弹性性
原先尼龙弹性体用加入增塑剂的方法，目前用嵌段共聚法制
备尼龙弹性体。
如以尼龙12为硬链段、聚醚为软链段的嵌段共聚
物。
作为聚醚的有聚乙二醇、聚丙二醇等。
还有一种聚酯型尼龙弹性体，它是由两步法制造，先制得聚酰
胺齐聚物，然后再进行酯化形成高分子量的聚酯型尼龙弹性体。
调节聚醚、聚酯的比例范围20％～80％，可得到硬度范围广
泛的多种多样的尼龙品种。
尼龙弹性体可取代橡胶作潜水器材或滑雪靴、泵用隔膜、排水
阀等。
（5）增强尼龙
尼龙用25％～35％的玻璃纤维作增强剂，可大大提高尼龙的
拉伸强度、刚性和冲击强度。
也可用石棉纤维、碳纤维、金属晶须
等增强改性。
其生产工艺有两种：
一是长纤维法，用包覆式直角机头，树脂包在纤维柬外围，用
双螺杆挤出造粒。
二是短切纤维法，短切纤维与树脂混合后，再挤出造粒，还可
再用云母、滑石粉、硅灰石粉填充改性。
（6）IPN尼龙
IPN即互贯网络结构，也有称为互穿聚合物网状结构。
IPN
尼龙是以尼龙66为载体，用含有乙烯基的有机硅树脂和含有烷基
的有机硅树脂，在铂催化剂存在下，熔融时，两种有机硅发生交联，
结果形成尼龙结晶网和有机硅交联网络相互贯通，即形成三维网
状结构。
但交联只是部分交联，制成品在存放期间会继续进行交
联，直至完成。
IPN尼龙中的硅含量在3％～10％波动，因此还可以再加进
玻璃纤维或聚四氟乙烯等热塑性塑料，进行改性。
用普通尼龙的
加工设备即可生产IPN尼龙。
IPN尼龙除具有尼龙基本性质外，在冲击强度、耐热性能、润
沿蚀和府刑们T牲也砸活击栉卜均右不同程摩的根高．
（7）反应注射尼龙
反应注射（简写RIM）成型是把高分子合成与加工合并为一
步，同时完成的技术。
即把两类低分子量、低黏度的活性单体或预
聚体，通过撞击混合头注入模具，瞬间反应，固化成制品。
该法与
浇铸尼龙技术相似。
RIM尼龙制品成型周期约1分半钟。
RIM尼龙，一般用尼龙6作为硬链段，聚醚作为软链段，聚醚
的含量范围可在10％～60％变化，这样RIM尼龙既有尼龙6的
高熔点，高结晶度，高强度，高刚性优点，又有聚醚的高温冲击强
度，低温冲击强度，韧性好的优点。
RIM尼龙可用于雪上汽车底盘、汽车保险杠、沙土铲斗、机动
雪撬驱杆、齿轮等。
（8）阻隔性尼龙
阻隔性尼龙是一种非晶尼龙，也有称为无定形尼龙或半结晶
尼龙的。
阻隔性尼龙膜作复合膜中的外层包装，可隔绝氧气，防止
食品香味向外渗透。
在低温度时，乙烯一乙烯醇共聚物阻隔氧气的性能高于非晶尼
龙，但是在高温度下，非晶尼龙的阻氧性增加，远远超过乙烯一乙烯
醇共聚物的阻氧性能。
非晶尼龙的密度为1．19克／-0"
方厘米，玻璃化温度127"
（2，热
变形温度为126℃（0．46兆帕压力下）、12312（1．84兆帕压力下）。
非晶尼龙与尼龙6的渗透性能对比如表1—12所示。
非晶尼龙薄膜可用于食品包装及药品包装等。
（9）其他改性尼龙品种
①导电尼龙
在尼龙66中填充石墨及铝薄片或镀镍碳纤维，使尼龙的导电
性能大大提高，能减少95％的电磁入射干扰。
②芳香族尼龙
即聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，也叫芳纶，多用于增强橡胶的
帘子线和防弹衣及增强树脂复合材料。
③尼龙合金
尼龙／聚苯醚合金、尼龙／聚酯合金、尼龙／ABS合金、尼龙／丙
烯酸酯合金、尼龙／苯乙烯．马来酸酐共聚物合金、尼龙／乙烯。
丙烯
酸．丙烯酸特丁酯三元共聚物合金等。
④尼龙46
其合成路线以二氨基丁烷和己二酸为原料，采用固相缩聚而
成。
具有对称结构，分子链中酰胺键之间有规则地排列着四个亚
甲基。
尼龙46与尼龙6、尼龙66热性能对比如表1．13所示。
尼龙46的拉伸强度102兆帕，断裂伸长率80％，弯曲强度
146兆帕，常温时制品冲击强度9千焦／平方米，低温时缺VI冲击
强度3千焦／平方米，成型收缩率1．5％～2％。
尼龙46的耐磨损强度是尼龙6的3倍，其蠕变应变率是尼龙
6的1／3，是尼龙66的1／2。
尼龙46采用一般的挤出机和注射机即可成型加工，模具温度
为80～150℃，成型加工温度为290～330℃。
尼龙46可用于易磨损零部件、电气电子零部件、运输设备中
耐高温部件，如齿轮、开关、皮带、轴承护圈等。
①水溶性尼龙
是指能溶于水和醇的改性尼龙，有硬质、软质两类，硬质水溶
性尼龙的玻璃化温度为20℃，软化点100～110℃，拉伸强度只有
45兆帕，断裂伸长率为6％；
软质水溶性尼龙的玻璃化温度
一52℃，拉伸强度0．7兆帕，断裂伸长率510％。
水溶性尼龙主要
用于墨水载色体、墨水改性剂、胶粘剂、感光材料、化妆品等方面。
②屏蔽尼龙
改性尼龙与HDPE共混，可提高对碳氢化合物的屏蔽能力。
③发泡尼龙
在尼龙中加入发泡剂，使密度降低40％，用来制造汽化器的
浮子和鞋后跟。
此外，还有电镀尼龙、自润滑尼龙、不需退火的尼龙等。
7．3应用举例
实例浇铸尼龙改性
浇铸尼龙（简写MC尼龙）是尼龙6的一种，它是将己内酰胺
单体置于充满氮气的容器
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