Hạt nhựa HIPS

Hạt nhựa Polystyrene tác động cao, còn được gọi là hạt nhựa HIPS, là vật liệu nhiệt dẻo được làm từ polystyrene biến tính đàn hồi. Một hệ thống hai pha bao gồm một pha cao su và một pha polystyrene liên tục, đã phát triển thành một mặt hàng polyme quan trọng trên thế giới. Sản phẩm đa năng này có nhiều đặc tính tác động và đặc tính xử lý, làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng. Chẳng hạn như đối với ô tô, thiết bị, sản phẩm điện, đồ nội thất, đồ gia dụng, viễn thông, điện tử, máy tính, đồ dùng một lần, thuốc, bao bì và thị trường giải trí. Bài viết bạn quan tâm Hạt nhựa SAN

Tên tiếng nước ngoài polystyrene tác động cao; hạt nhựa Hips kháng dầu tan trong nước, kháng nước, hòa tan trong benzen, toluene, ethyl axetat, dichloroethane và các dung môi hữu cơ khác. Tỷ trọng tương đối 1,04-1,06 g/ml; xuất hiện các hạt hoặc hạt màu trắng đục.

 Giới thiệu hạt nhựa Hips

Hạ nhựa Polystyrene là một trong những nguyên vật liệu polyme nhiệt dẻo được sản xuất công nghiệp lâu đời nhất và là một sản phẩm rất linh hoạt với nhiều mục đích sử dụng. Loại nhựa vô định hình tinh khiết, tươi sáng này dễ gia công, cứng, ổn định về kích thước và trong suốt, nhưng độ bền va đập thấp hạn chế các ứng dụng của nó.

Polystyrene tác động cao là một lượng nhỏ polybutadiene được ghép vào một ma trận polystyrene. Nó có “cấu trúc đảo biển”, ma trận là nhựa và pha phân tán là cao su. Có nhiều đặc điểm:

• 1. Polystyrene chống va đập là một loại nhựa nhiệt dẻo.
• 2. Vật liệu không mùi, không vị, cứng, ổn định kích thước tốt sau khi tạo hình.
• 3. Cách điện cao tuyệt vời.
• 4. Nó là vật liệu hấp thụ nước thấp không chất lượng.
• 5. Độ bóng của nó tốt và dễ sơn. 

Phương pháp sản xuất hạt nhựa Hips

Có hai quy trình cơ bản để sản xuất HIPS: quy trình hàng loạt và quy trình liên tục. Cả hai quy trình thường sử dụng tiền trùng hợp trước. Sau khi quá trình chuẩn bị polyme hóa hoàn tất, quá trình polyme hóa được tiếp tục ở dạng huyền phù trong quy trình theo mẻ và ở dạng dung dịch trong quy trình liên tục. Do đó, quy trình hàng loạt còn được gọi là quy trình đình chỉ số lượng lớn và quy trình liên tục còn được gọi là quy trình giải pháp. 

Chất đàn hồi HIPS với Elastomers Broadcast

Có hai loại chất đàn hồi chính thường được sử dụng, một là cao su polybutadien có hàm lượng cis thấp và loại còn lại là cao su polybutadien có hàm lượng cis cao.

Hàm lượng cis-polybutadien thấp (LCBR) thu được bằng cách bắt đầu trùng hợp butadien với kim loại kiềm, alkyl lithium hoặc các chất khởi xướng trùng hợp ion âm khác. Hàm lượng cấu trúc cis của polybutadien thường khoảng 40%. Nội dung cấu trúc trans của LCBR nói chung là khoảng 50%, nội dung cấu trúc 1,2 thường là khoảng 10% và ba cấu trúc được phân phối ngẫu nhiên. LCBR có phân bố trọng lượng phân tử hẹp, phân bố Poisson, mức độ phân nhánh thấp, khả năng chống lạnh tuyệt vời và tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp, đồng thời có ưu điểm là màu sắc đẹp, độ trong suốt và chất lượng đồng đều. LCBR là loại cao su ưa thích để điều chỉnh tác động của HIPS. Điều này chủ yếu là do LCBR có các đặc điểm sau:

• (1) Cấu trúc chuỗi của LCBR chứa 8-20% nhóm vinyl. So với các liên kết đôi bên trong của cấu trúc cis-1.4 và cấu trúc trans-1.4, nó có khả năng liên kết ngang cao hơn và dễ dàng tạo ra sự ghép hoặc liên kết ngang, và các nguyên tử carbon bậc ba và carbon thứ cấp trên nhóm allyl là cũng dễ xảy ra phản ứng ghép. Khả năng phản ứng của cấu trúc vinyl của LCBR gấp đôi so với cấu trúc trans-1.4 và bốn lần so với cấu trúc cis-1.4. Khi sử dụng nó để sản xuất ABS và HIPS, có thể sử dụng ít hoặc không sử dụng bộ khởi tạo hoặc có thể sử dụng trực tiếp quá trình khởi tạo nhiệt.
• (2) Hàm lượng gel của LCBR cực kỳ thấp, thường dưới 0,01%.
• (3) LCBR không chứa kim loại chuyển tiếp nên có khả năng chống lão hóa tốt.
• (4) Cao su thô LCBR dễ cắt và không dính vào dao, khả năng hòa tan trong styrene tốt.

Cao su polybutadien có hàm lượng cis cao có thể sử dụng chất xúc tác gốc niken hoặc chất xúc tác gốc coban. Cao su polybutadien gốc niken đề cập đến polybutadien thu được dưới tác dụng của chất xúc tác với hợp chất niken kim loại làm chất xúc tác chính. Thông thường, chất xúc tác chính là niken cacboxylat, chẳng hạn như niken naphten, niken octanoat và niken benzoat, chất đồng xúc tác là một hợp chất kim loại hữu cơ, có chức năng làm giảm trạng thái hóa trị của niken và kiềm hóa nó. Triethylaluminum thường được sử dụng, tributylaluminum, triisobutylaluminum và diethylzinc.

Thành phần thứ ba là hợp chất chứa halogen, vai trò là cung cấp các nhóm halogen hoặc âm điện, thường được sử dụng là hydro florua, hợp chất phức hợp boron triflorua ether và phức hợp boron triflorua butyl ether. Hệ thống xúc tác được sử dụng trong công nghiệp ở nước tôi là phức hợp niken naphthenate/triisobutylaluminum/boron triflorua etherate. Chất xúc tác gốc niken thuộc cơ chế trùng hợp phối hợp, định hướng mạnh, hàm lượng cấu hình cis-1,4 trong cao su polybutadien đã điều chế cao tới 96%, cao hơn nhiều so với lithium- dựa trên polybutadiene low-cis. Cao su (LCBR), hàm lượng cấu hình 1,2 của nó chỉ khoảng 1%, thấp hơn nhiều so với LCBR. Chu kỳ tương đương của cis-1,4-polybutadien dài hơn, 0,86nm và liên kết đơn carbon-carbon trong phân tử dễ xoay hơn, đặc biệt là liên kết đơn bên cạnh liên kết đôi dễ xoay bên trong hơn dưới bóng của liên kết đôi; tính linh hoạt của chuỗi tốt hơn.

Nhìn chung, phân tử ở trạng thái cuộn tròn và có khả năng phục hồi tốt, trong khi trans-1,4-polybutadien, isotactic 1,2-polybutadien và syndiotactic 1,2-tương đương chu kỳ của polybutadien tương đối ngắn, lần lượt là 0,49nm, 0,65nm và 0,514nm, chuỗi phân tử kém linh hoạt, dễ kết tinh, độ đàn hồi thấp, do đó cao su polybutadien dựa trên niken cis cao có độ đàn hồi tuyệt vời. Cis-1,4-polybutadien có thể kết tinh do định hướng trong quá trình kéo dài, điều này cũng tạo ra cao su butadien gốc niken có độ bền cao. Do đó, việc sử dụng cao su polybutadiene có hàm lượng cis cao để sản xuất HIPS có thể giúp HIPS có được độ dẻo dai và độ bền tốt hơn.

Chất xúc tác dựa trên coban đề cập đến một loại hệ thống xúc tác sử dụng bất kỳ hợp chất coban hòa tan và không hòa tan nào như coban clorua, oxit, muối axit hữu cơ và phức hợp pyridin làm chất xúc tác chính. Giống như xúc tác gốc niken, xúc tác gốc coban cũng thuộc cơ chế trùng hợp phối trí và có tính định hướng mạnh, khi dùng chúng để trùng hợp butadien, khi dùng alkyl nhôm halogenua làm đồng xúc tác thường thu được cis-1,4 – Cao cis polybutadien với hàm lượng cấu hình 96-98% và hàm lượng cấu hình 1,2% 1-2%. Ngoài ra, nước, peroxit hữu cơ, halogen, rượu và halogen hữu cơ thường được thêm vào làm chất kích hoạt thành phần thứ ba để cải thiện hoạt động của chất xúc tác.

Hệ thống xúc tác được sử dụng trong công nghiệp là coban octoate/dialkylaluminum chloride/water ternary system. Giống như cao su polybutadien gốc niken, hàm lượng cấu hình cis-1,4 cao hơn trong cao su polybutadien gốc coban sẽ mang lại cho nó độ đàn hồi tuyệt vời và độ bền cao, do đó mang lại cho HIPS độ dẻo dai và độ bền cao hơn. Polybutadien dựa trên coban về cơ bản không chứa gel và mức độ phân nhánh của nó thường vào khoảng 0,8, cao hơn đáng kể so với polybutadien dựa trên niken, titan và đất hiếm. Tính năng này làm cho cao su polybutadien gốc coban có khả năng hòa tan tốt hơn trong styren, do đó polybutadien gốc coban thích hợp để sản xuất cao su HIPS. 

Hiệu suất hạt nhựa Hips

HIPS có độ ổn định kích thước của polystyrene đa năng ( Hạt nhựa GPPS), nhưng có độ bền va đập và độ cứng tốt hơn. 

Mật độ tương đối của HIPS là 1,04 ~ 1,06 và nhiệt độ biến dạng nhiệt là 70 ~ 84 ° C. Độ bền kéo của HIPS là khoảng 15 ~ 30MPa và độ giãn dài là 35 ~ 60%. Khi nhiệt độ giảm và tốc độ biến dạng tăng lên, nó giống như một hệ thống cường lực cao su. HIPS hoạt động giống như chất rắn đàn hồi nhớt, co lại khi chịu ứng suất kéo liên tục. Độ rão giảm khi tăng trọng lượng phân tử và thường tăng khi tăng hàm lượng cao su. Hành vi rã rời của HIPS phụ thuộc rất nhiều vào trọng lượng phân tử trung bình (Mw). Cường độ uốn là 29,4~50 MPa, cường độ va đập là 0,09~0,16N/M, điểm hóa mềm Vicat là 84~100℃ và chỉ số nóng chảy là 2~9g/10 phút. Khả năng chịu nhiệt của các thành phần HIPS phụ thuộc vào hình dạng, điều kiện sản xuất, loại nguồn nhiệt và thời gian gia nhiệt, đồng thời cũng bị ảnh hưởng bởi mức HIPS.

Các đặc tính của HIPS không bị ảnh hưởng khi tiếp xúc với nước, kiềm và axit khoáng loãng. Nó có thể trương nở bởi một số dung môi hữu cơ và bị hòa tan bởi một số dung môi khác, điều này được xác định bởi sự khác biệt về thông số hòa tan giữa pha liên tục và pha dung môi. HIPS đặc biệt dễ bị phá hủy khi tiếp xúc với hydrocacbon clo hóa và thơm. 

Lý do chống sốc

Polystyrene chống va đập là một sản phẩm polystyrene chống va đập được sản xuất bằng cách thêm các hạt cao su polybutadiene vào polystyrene. Sản phẩm polystyrene này sẽ bổ sung các hạt cao su có kích thước micron và kết nối các hạt polystyrene và cao su với nhau bằng cách ghép. Khi bị tác động, ứng suất tại đầu vết nứt lan truyền được giải phóng bởi các hạt cao su tương đối mềm. Do đó, sự lan truyền của các vết nứt bị cản trở và khả năng chống va đập được cải thiện.

Mục đích sử dụng hạt nhựa HIPS

Do dễ sản xuất và chi phí thấp, HIPS được sử dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị và ngành công nghiệp. Các ngành công nghiệp và thị trường chính bao gồm bao bì, đồ dùng một lần, thiết bị gia dụng và thiết bị tiêu dùng, đồ chơi và giải trí, sản phẩm xây dựng và đồ trang trí. Ứng dụng đơn lẻ lớn nhất của HIPS là đóng gói, đặc biệt là trong ngành thực phẩm, với hơn 30% lượng tiêu thụ trên thế giới.