聚苯乙烯
聚苯乙烯（PS）是一种热塑性塑胶原料，由于其价格低廉且易加工成型，因此得以广泛应用。聚苯乙烯有均聚物（透明粒料）或增韧接枝共聚物或与弹性体的共混体（抗冲击聚苯乙烯IPS）形式。聚苯乙烯共聚物在物理性能和热性能上比均聚物有所提高。这几类聚苯乙烯有多种品级，如标准IPS和标准透明品级、抗环境应力开裂品级（ESCR）、耐紫外线级。阻燃级、耐磨级、制轻质制件的高挠性品级、可发泡品级、超初级以及低残余挥发分品级等。聚苯乙烯树脂用于制造日常生活中的一次性餐具、汽车部件、包装材料、玩具、建筑材料、电器和家庭用品等。
化学和性能
透明PS粒料它是通过苯乙烯单体的加成聚合反应得到的无定形聚合物。无色、透明，光学性能极好，并有高刚性。性脆易裂、经过双轴拉伸后才较柔软和有韧性，透明PS的代表性能如下：
密度 1．05 g／cm3
拉伸强度 48．3MPa．
弯曲强度 82．7MPa．
典型收缩率 0．0045 in/in
热膨胀系数 5?8 X 10-5in／（in?°c）
伸长率 2?3％
维卡软化点 225°F
聚苯乙烯本身耐y射线，因此y线照射灭菌对制品性能没有影响。聚苯乙烯溶于芳香族溶剂和某些酮类，能溶解于甲基乙基酮。透明PS颗粒的熔体指数范围是 1?25 g／10 min或高于 25 g／10 min。它有耐热高的品级（维卡软化点达223°F），也有残余单体含量低的品级。
抗冲击PS 它是苯乙烯单体与橡胶接枝聚合生成的无定形聚合物，或是聚苯乙烯与橡胶（通常为聚丁二烯橡胶）的物理共混物。所生成的聚合物具有韧性，通常为白色（也有透明的品级），挤出和成型非常容易。它的韧性主要决定于橡胶组分的比率和使用量。因此，抗冲击PS的性能变化较大，一般将其分成三类：中等冲击强度级（悬臂梁冲击强度＜ 1．5 ft.lb＝、高冲击强度级（悬臂梁冲击强度为1．5～2．4 ft.lb和超高冲击强度级（悬臂梁冲击强度为2．6?5．0 ft./lb）。抗冲击PS的代表性能为：弯曲强度和拉伸强度为13．8～48．3MPa（随橡胶和添加剂含量不同而不同）；伸长率 10? 60％；光泽度 5一100％。目视透明度从极佳至较差，收缩率约为0．006 in／in，热膨胀系数与透明PS相同。抗冲击PS受γ一射线灭菌照射后性能无变化，与透明PS具有同样的耐溶剂性。抗冲击PS的熔体指数为1～10g/min，维卡软化点为215°F。具有增强性能的抗冲击级聚苯乙烯的商业化生产有广泛的市场前景。已有的一些特殊品级包括：超高光泽度级、高透明级、耐磨级、抗环境应力一开裂级（ESCR）、高模量级、低光泽级、残余单体苯乙烯含量低的品级（1500 ppm以下）以及低温抗冲击良好的品级。
聚苯乙烯共聚物 它们的韧度非常好。主要品种有：苯乙烯一丙烯睛共聚物（SAN）、苯乙烯一马来酸酥共聚物（SMA）、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯共聚物（SBS）、苯乙烯和丙烯酸酯共聚物，以及以它们为基材的改性体。SAN的热变形温度比透明PS高，其耐溶剂性也有改进，具有优异的抗渗透性。橡胶改性的SAN有丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物（ABS）和丙烯睛．苯乙烯一丙烯酸酯共聚物（ASA）等树脂。S－MA的热变形温度比透明体PS更高，可达40°F，它有优良的透明性和光泽度。SMA可用橡胶改性或采用玻璃纤维增强。SBS和SBS的各种改性体可作为改善抗冲击性、柔性和流动性的组分用于生产具有粘性和抗弯曲的产品如胶泥、鞋底、沥青毡等，SBS还用于生产透明抗冲击PS。苯乙烯可与丙烯酸酯弹性体共聚生成具有优良物理性能的透明级抗冲击PS。
可发性聚苯乙烯（EPS） 用于制造从茶杯到家用绝缘绝热材料等。泡沫塑料的性能（如密度和抗冲击强度）取决于泡孔的大小和分布，这二个因素是由所加入的发泡剂的分散率、百分含量和挥发性来控制的，代表性的发泡剂是戊烷和异戊烷。阻燃级发泡聚苯乙烯以卤代烃作为阻燃剂，广泛用作建筑物隔音绝热层和工程上使用。可发泡剂SAN已被用于制造漂浮制品和其它耐汽油制品.
制法
目前制造聚苯乙烯有几种方法。最早工业化生产的方法之一是用悬浮聚合制取透明PS和用本体、悬浮聚合制取抗冲击PS。苯乙烯单体与几乎与其等体积的水混合，并加入表面活性剂，搅拌使苯乙烯单体成为悬浮状液滴，最后聚合成硬的珠粒。反应中需加入引发剂加速和终止反应。最后制成的聚苯乙烯珠粒再经挤出成为粒料。
可发性聚苯乙烯的制法与上述相同，但在用浸渍法制取浸润珠粒过程中要加入发泡剂（一般为戊烷）。抗冲击聚苯乙烯的制法是：将橡胶溶解在苯乙烯中，进行本体聚合（使苯乙烯与PS在低于相转变点时反应，加入水和表面活性剂使之成为悬浮液，加入弓没剂终止反应，然后对珠粒进行干燥、挤出切粒。目前生产上大都采用连续法本体聚合，在这一生产过程中，苯乙烯（制透明PS粒料）或苯乙烯一橡胶溶液（制抗冲击PS）在达到最佳转化率之前要经过连续性反应，然后汽提除掉未反应的组分，进行造粒。
加工
目前透明PS和抗冲击PS多采用挤塑、热成型和注塑成型等加工方法。许多产品也采用吹塑成型和滚塑成型方法。
挤塑 大部分透明PS和抗冲击PS采用挤塑成型方法，其中大多数用于生产片材。片材本身是可出售的，也被生产厂自己用来热成型加工。从建筑材料到波纹板等多种型材制品都可用透明PS和抗冲击PS挤塑成型。非发泡制品的挤塑成型一般使用温度从380°F（喂料段）到430?460°F（挤出段）的二段式排气挤出机。新型的挤塑成型设备，如旋转挤塑机，已有应用。
透明PS和抗冲击PS具有不吸水性，所以在挤塑成型前不需干燥。但如果喂料口温度过低，或粒料贮存中表面带有水分，以及排气孔被堵塞时，那么湿气就成为问题。
共挤塑 这是一种发展迅速的加工工艺，采用这种加工成型方法可制造由同一种或不同塑料互相贴合的层合制品。透明PS层在上、抗冲击PS为下层的共挤塑成型制品不需粘合剂粘接。而有的分层结构，如抗冲击PS上覆以聚烯烃类塑料的共挤塑制品需要涂粘合剂进行粘接。
在热成型操作中，掺用回收料的比率为30～ 80％，有的塑料可通过挤塑机7次或更多次反复进料，透明PS和抗冲击PS可以被多次挤出，其性能不发生显著下降。但如果掺用了稳定性不好的塑料，即使掺用量很小，也会引起性能的显著下降。
热成型 通常分为4种操作：传统的一般成型、旋转工位成型、串联连续热成型和辊喂料连续成型。厚的片材用对流加热炉加热、薄片用辐射炉加热使之软化达到成型温度。成型工艺对片材质量的要求非常高，所以在挤塑过程中必须当心。
注塑成型 目前来说，透明PS和抗冲击PS是一类可制得尺寸稳定性最好。生产周期最短的塑料而成本比较低，因此十分适于许多注塑成型制品。机筒温度一般为390～500°F。为缩短生产周期、改善产品质量，具有超快注射和回复速率的注塑成型系统已面世。加工厂使用的模具有多种，包括热流道系统及各种形式的浇口设计。
泡沫成型和挤塑 透明PS和抗冲击PS进行泡沫成型和挤塑时要使用不同的发泡剂，如戊烷、氮气、化学发泡剂（CBA）和氟利昂等。添加剂成分根据用途可达10种以上，也可以不加。
可发性聚苯乙烯的成型分二段：先将聚苯乙烯粒料预发泡使之成为预发体。预发体通常要进行熟化，以使空气逐步渗入泡孔并将泡孔中的发泡剂和水置换出来。然后将熟化后的预发泡珠粒送至设有蒸汽通道的模具内进行热成型，最后得到产品。用此方法可生产薄壁制品（杯于）或2ft*16ft*4ft的泡沫块，再切成 4ft*8ft *1（或＞ 1）in的板条，可用于绝缘绝热。可发性聚苯乙烯的密度可以在小于1ib／ft3到大于 6 lb／ft3范围内变化。
应用
挤塑成型是透明PS和可发性PS的主要加工方法，可制造异型部件或片材，产品可直接使用，也可再经热成型制成其它产品。透明PS挤出成型产品有照明灯漫射罩、玻璃，或双轴定向后制造点心盘。机壳透明窗及泡形包装。这些产品有极好的透明度，透明PS可发泡制造快餐包装用餐盒、鸡蛋箱、盘、碗、茶杯和托盘。泡沫聚苯乙烯片材被用作建筑物板条和隔音隔热材料，也可与某些橡胶共混制造高透明度和抗冲击性好的产品。为提高片材和最终产品的光泽，可用共挤塑成型方法将透明PS作覆盖层与抗冲击PS共挤塑。有单层片材产品，可共挤塑成多达9层以上，但常见的片材在4层以下。
挤塑／热成型的产品有一次性用品，如日常生活及超市所见的杯、盘、盖、多用途或单一用途的食物容器，以及医疗和餐馆用盘具、包装材料和许多其它用品。采用共挤塑成型的产品性能可得到改善，如抗环境应力开裂性（ESCR）、抗渗透性、表观质量、物理性能等有提高。聚烯烃覆于PS上的共挤塑产品已商业化生产，其抗环境应力开裂性能和水蒸汽透过率都成功地得以提高。
聚苯乙烯注塑成型也是应用很广的一种加工方法。透明PS和抗冲击PS注塑成型用于制造电器、玩具、家庭用品、医疗用品、饮食服务用品、包装材料。仪器仪表和办公用具等。透明PS可加工成型为办公用品、光盘存放盒、大口杯、陈列柜、刀具和玩具等，抗冲击PS的注塑成型产品有玩具、医疗用品、电器设备零件及外壳等多种用品。许多电器产品需采用阻燃级抗冲击PS。注吹塑和挤坯吹塑成型可生产药瓶和其它瓶子、家庭用保装箱和装饰材料等。
可发性聚苯乙烯的成型制品有杯子、冰箱、传统包装及漂浮救生用具等。阻燃级可发泡聚苯乙烯最大的应用领域是作建筑材料和绝热隔音材料。可发性聚苯乙烯的预发体可用来制造粒状物填充的软垫椅和松散的填充料。

史上最全面各种类塑胶原料物性应用知识2
 

聚偏氯乙烯（PVDC）
偏氯乙烯的均聚物和共聚物习惯上称为莎纶树脂，其商业聚合物是偏氯乙烯（VDC）与氯乙烯、丙烯酸酯或丙烯睛的共聚物。共聚单体的选择对于共聚物的性质影响很大，共聚物的形态应根据熔融加工、溶液涂敷、分散涂敷等加工方式来确定。
VDC聚合物及共聚物的显著特性是气、液低透性、阻隔性及耐化学特性。
化学与性质
VDC单体可由乳液法或悬浮法共聚合。乳液聚合物可直接做为胶乳应用，也可经凝结、脱水、干燥后制成树脂以备溶液涂敷或熔融加工时应用。
VDC均聚物熔点约388至401°F，且在410°F时开始迅速分解，因而难以加工。共聚单体能降低树脂熔点至284至347°F，因而易于熔融加工。
通用的典型配方以及注塑型共聚物含有2至10％的增塑剂，如癸二酸二丁酯或己二酸二异丁酯。高度阻隔性能的配方树脂很少或完全没有增塑剂，只有0．5至1．0％的稳定剂，以染料和颜色作着色剂，加紫外光稳定剂可使树脂在室外应用。
73°F时，其透氧性为：0．033至1．0（厘米）3／密耳100（英寸）2／天／大气压，且不受湿度的影响；透CO2性能也较低：约0．1至2．4cc／mil／100 sq．in．／day／atm..对许多有机溶剂的渗透性非常低，例如正己烷的透过率只有 10-3至10-4克／密耳／100（英寸）2／天；在温度100°F，相对湿度90％条件下，水蒸汽传递速率为 0．021至 0．5克／密耳／100（英寸）2／天 。
分级与形态
用于封装食品，且能熔融加工的树脂品级有挤塑型、共挤塑型以及为满足个别包装需求而由加工者自行确定配方的层合型树脂。它们包括收缩型软包装、不收缩型软包装以及刚性硬包装等。其他一些品级用于模塑和熔融粘合，市面上供应的单丝级树脂有配方型和非配方两种。
树脂形态分珠状和粉末状两种。用于模塑、挤塑、层合的树脂，平均粒径在150至280微米之间；粘合用树脂的平均粒径在15至25微米之间。有几种品级的已配方好的粒料，可用于挤塑或共挤塑。
还有一种以塑料或纸做基底材料，用作不透性涂层或热封涂层的水稀释性胶乳，而用作透明涂层用的溶剂型树脂，供应的则是干剂。
加工
熔融加工型VDC共聚物可用于注塑、挤塑、吹塑、共挤塑加工成膜成片以及骤冷辊平挤等加工形式。低熔体强度有碍常规的单层膜熔融吹气加工成型，如薄膜吹塑、挤坯吹塑。然而，挤塑软管可经过骤冷，再经加热、拉伸后，可进行冷吹。
加工过程中，应维持熔体温度低于400°F，以预防聚合物分解。对于加工设备应特别考虑与热聚合物相接触的部位应采用耐腐蚀的合金，特别是镍合金或高镍钢；设备流线型化以便缩短聚合物在设备内的滞溜时间，并应避免聚合物挂料。重金属，如铁、铜、锌会引起树脂催化分解，应避免采用。作为一个类型的聚合物，熔融的VDC共聚物也和其他一些带卤族原子的聚合物，如PVC和氯化聚乙烯一样，也具有腐蚀作用。
应用
莎纶树脂可制成单层膜、多层膜、片料以及涂层，用于食品包装，以隔绝外界湿气与某些气体，而保持食品风味、气味。食品组分。高度阻隔性的共聚物可热加工成型刚性包装容器，用于包装挥发性物质或用以隔绝外界气体和湿气，如成型一灌装一封口包装以及塑料罐封装。
一些单层膜广泛用做家用包装薄膜，工业用单层薄膜通常以层合形式应用，例如单元剂量药品封装、化妆品包装以及食品包装等。
含有莎纶阻隔层的多层复合膜，用来包装鲜肉、熟肉、奶酪以及家禽制品等。

聚氯乙烯
电解盐水提供了几乎等量的氯和烧碱，而后氯与乙烯反应生成二氯乙烷，转而脱氯化氢生成氯乙烯单体。
目前，多数氯乙烯是由氧氯化工艺过程生产的，氯乙烯在通常环境条件下是气体，在压力下变为无色透明的液体。
制造
目前PVC树脂的估计生产能力111亿磅，大部分是均聚物和少量的共聚物。约占总量90％的是由悬浮法生一的，其余为本体聚合和乳液法制备的，王有部分糊状树脂。但少量的溶液共聚物还未包括在里面。
这些产品的广泛潜在应用范围，是在聚合的过程中，加入少量的聚合添加剂，从而影响了树脂颗粒的结构和性能。如在悬浮法生产树脂中，添加若干水溶性高聚物用作主分散剂或辅助分散剂，而乳液树脂采用表面活性剂组合物。
其它的通用添加剂有螫合剂、抗氧剂、缓冲剂、或简单的碱。国产树脂预期会有适度增长，未来将在很大程度上依赖于经济发展周期和美元的力量。
所有商业用PVC都是由加成聚合反应生产的。聚合过程中，引发剂分子分解生成自由基．并与周围的绿乙烯单体一起形成一个活性中心。反应持续下去一直到链终止。在试种条件下，一个单独的PVC分子完成链增长几乎只需要完成转移所需时间的很小部分。这个反应是自催化反应，所得到的高聚物分子量几乎与引发剂的浓度和链转移的程度无关。由于整个反应过程是在等温条件下进行的，所形成窄的分子量分布（MWD是很典型的。在这种反应中，链中分子的平均数估计是在950（聚合温度为122°F）和480（聚合温度为158°F）之间。
聚合反应完成时，高聚物分子主要按头一尾顺序排列。高聚物是部分结晶（间规），随着温度的升高，结构运动的无规则性也在增加。约 60％的高聚物分子会存在不饱和的链端，这主要取决于链终止的方式，同时支化作用可能发生在4％的链分子中。上述这些因素对树脂的热稳定性会产生很大影响，当反应温度升高时，这些因素是与链转移比链增长需要更高的信有关。
要特别注意的是，硬质PVC首先在里近212°F处发生热分解，这主要取决于分子量和加热条件。在释放出氯化氢时，树脂将变色、变脆，最后因交联而变为不容性的物质。树脂变色是由于热敏性烯可基和叔氯原子的形成，分子链断裂，从而引起多烯结构形成产生的。
可用稳定剂来改善混配料和最终制品的热稳定性，若干材料可用作稳定剂如金属有机化合物、金属盐和金属皂）。抗氧化剂、自由基抑制剂。
能与主要稳定剂起协同作用的辅助稳定剂同样也是有效的。另外的物理性能方面，PVC的玻璃化温度（Tg）可认为5链段开始活动的温度，硬PVC树脂的Tg一般认为是180°F。
随着增塑剂的逐步增加，Tg的值在降低。虽然熔化热在一个增塑系统中是以测量的，但由于热稳定性的原因，这种树脂的熔点是不能直接测量的。
因为PVC高聚物与有效范围的增塑具有相互混溶性，在糊树脂中经常添加塑剂，其用量可以从非常低的水平到很的水平，因此PVC可以制备各种各样产品。这些化合物降低了分子间的束力，并使产品变得更柔软。
增塑剂通常分为主增塑剂、辅助增塑剂或增量剂，主要取决于与高聚物的相容性水平，相容的比率为1：1称为主增塑剂，辅助增塑剂的相容比率在1：3以内。
这些材料的渗出倾向较小，挥发性较低。同样许多增塑剂是能抗降解，不易燃，在化学上是惰性的。
市场
PVC与增塑剂、稳定剂和其它添加剂混合的容量很大，使得它成为在所在塑料中应用最广泛的一种。值得注意的是PVC制造的产品可从厚壁压力管到薄的、晶莹透明的食品包装材料，或从房屋壁板到外科用手套等。
在1990年，只有低密度PE销售量超过了PVC，到了1992年PVC就降低到高密度PE之后处于第三的位置。也许在一个相当长的时期，PVC的发展还会更慢。管材、管道、房屋壁板和门窗型材约占 PVC需求量的 60％，包装材料。电工器材和生活消费品各占总量的5-6％。在过去的5年间，大容量的管材和管道以年增长率超过2％的速度持续增长，同时房屋壁板年增长率为8％，建设和建筑用产品的增长率预期会超过1993和1994年的水平。
虽然有各种各样的辅助设备，但几乎 PVC总量的 85％是在三种基本加工设备上加工成型的。最大量的加工是在挤出机上进行的，其次是压延机和注塑机。然而，过去三年中，注塑成型的产品在明显增长，因为人们关注的是在新型低压设备上有效地生产精密的部件。
新型和改性的产品一直受到人们的注意，但由于保密和经济的原因，也许花费了大部分开发费用。人们感兴趣的一个方面是不断努力提高管材树脂的体积密度，但并不增加氯乙烯单体的残留量或树脂的生产成本。
挤出型成膜级树脂也存在着一个相似的情况是这种树脂颗粒孔隙也可有效地吸收增塑剂，但可用一个更好的压实系数（体密度与真密度之比）来提高挤出的产量。
在低分子量树脂中，颗粒内部的孔隙度是一个关键因素，因为食品及药物管理局正在研究对与食品接触的材料提出允许最低的单体残留量标准的可行性。
继续关注的另一方面是降低树脂起始颜色和长时间受热时的热稳定性，这些对包装和医学的应用都是非常重要的。悬浮、分散和氯化PVC树脂在以后的篇章中还要详细论述。

聚氨酯热塑性弹性体（聚氨酯 TPEs）
热塑性聚氨酯弹性体就其价格和性能而言，在TPE系列中占有较大的优势。热塑性聚氨酯（TPUS）具有很宽广的韧性，其一般应用越来越广泛。它们即使在低温条件下有较高的柔性，并具有很高的耐磨性能。这些弹性体还有很好的粘着特性。