通用级聚苯乙烯（Polystyrene,GPPS, 俗称透苯）树脂属无定形高分子聚合物，其分子链的侧基为苯环，苯环为大体积侧基，其无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质，如透明度高、刚度大、玻璃化转变温度高、性脆等。
聚苯乙烯是由苯乙烯单体经聚合反应制得的高分子化合物，是一种广泛使用的热塑性树脂，全球每年生产规模达数百万吨，是产量仅次于PE、PVC和PP的通用树脂。
GPPS结构
PS的结构式如下：-[CH2-CH-C6H5]n-
PS一般为头尾结构，主链是饱和碳链，侧基交替连接着苯环，分子结构不对称，大分子链运动困难。由于苯环的存在，PS具有较高的玻璃化转变温度（80～82℃）。侧苯基的存在使PS的化学活性较大，苯环所能进行的特征反应如氯化、硝化、磺化等PS都可以进行。此外，侧苯基可以使主链上α-氢原子活化，在空气中易氧化生成过氧化物，并引起降解，因此制品长期在户外使用易变黄、变脆。PS的侧苯基在空间的排列为无规结构，导致PS为无定形聚合物，具有很高的透明性。因PS主链为饱和的烃，具有良好的电绝缘性，吸湿性小，可用于潮湿环境中。
GPPS生产方法
工业生产中，GPPS的聚合主要采用自由基聚合反应机理进行，基本反应步骤为链引发、链增长、链转移和链终止。GPPS聚合的实施方法有：本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合。
①本体聚合。
本体聚合是最早工业化生产通用聚苯乙烯的方法。该反应可以加入引发剂，也可以不加入引发剂，通过单体的热引发进行聚合。用于苯乙烯本体聚合的反应器有塔式、釜式、槽式和管式等各种形式，一般采用两个或更多反应器串联。将加有少量引发剂的单体先在氮气保护下，于80～100 ℃进行预聚，使之达到30%～35%的转化率；再将预聚体连续送入塔式反应器，加入要求量的引发剂进行聚合。反应塔应带有加热、冷却夹套，以便调节控制塔温。塔温分布是上部100～110 ℃、中部140～160 ℃、下部170～190 ℃，这样的温度分布是为了提高转化率，可以使因沸腾上升而未转化的单体继续聚合，引发剂采用过氧化苯甲酰。
本体聚合采用先预聚，再完全聚合的两步法，是为了解决散热问题。本体聚合的优点是产物纯度高、透明性好，产品介电、电绝缘性优良；缺点是散热困难，由于温度分布不均和局部过热，产物分子量分布宽，影响到材料的力学性能。该法所得产品主要用于制备电性能要求高的注塑、挤出制品。
②悬浮聚合。
悬浮聚合是聚苯乙烯工业化生产的重要方法。将单体、引发剂、悬浮剂加入装有水为分散介质的反应釜中，引发剂采用过氧化物，悬浮剂采用聚乙烯醇或碳酸镁。单体以直径0.1～1mm的小液滴分散在水中，可以很好解决散热问题。悬浮剂的作用是使小液滴表面形成保护膜，防止彼此黏在一起。因此悬浮聚合实质上是无数个小的本体聚合。聚合过程中应进行强烈搅拌，聚合温度控制在90～110 ℃，提高温度可使聚合时间缩短。
悬浮聚合的优点是散热容易、产物分子量较高、分子量分布窄；缺点是由于分散剂不易除尽，产物纯度不及本体聚合。该法所得产品主要供一般工业用品、日用品的注塑、挤出，也可用于制备泡沫塑料。
③溶液聚合。
溶液聚合是将苯乙烯单体溶解到适当溶剂中进行聚合。在溶液中进行聚合，体系黏度小，搅拌比本体聚合时容易，实施过程中机械设备上的困难较少，散热也较容易。但由于反应过程中聚合物链向溶剂传递，聚合速率低，聚合物平均分子量小，力学性能差。此外采用溶剂需要较严格的安全措施，溶剂回收也较麻烦。溶液聚合的PS主要用于配制清漆。
④乳液聚合。
用乳化剂使苯乙烯单体在水中乳化，乳化后的单体形成远小于悬浮聚合中的液滴，部分单体进入乳化剂胶束。乳液聚合由于增长链自由基处于隔离状态，使自由基寿命较长，因此聚合反应速率高、聚合物分子量高、分子量分布窄，其力学性能、耐热性均较优，但体系辅助成分多，乳化剂、分子量调节剂等很难清除干净，产物纯度差，后处理复杂，成本高于悬浮聚合。该聚合方法所得PS主要用于涂料和泡沫塑料。
GPPS产品性能
GPPS为无色、无味、无臭、表面光滑、透明的无定形热塑性树脂。能自由着色，密度为1.04～1.07g/cm3，仅次于PP、PE。燃烧时发浓烟并带有松节油气味，吹熄可拉长丝；制品质硬似玻璃状，落地或敲打会发出类似金属的声音；能断不能弯，断口处呈现蚌壳色银光。PS的吸水率为0.05%，抗水性强，在常温下，即使长期与潮湿空气接触，它们也完全不吸水，对制品的强度和尺寸稳定性影响不大。通常水蒸气可以通过GPPS的薄片。
①GPPS光学性能。
透明性好是GPPS最大的特点，透光率可达88%～92%，同PC和PMMA一样属优秀的透明塑料品种，被称为三大透明塑料之一。在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂，但抗放射线能力是所有塑料中最强的。PS的折射率为1.59～1.60，因苯环的存在，其双折射较大，不能用于高档光学仪器。
②GPPS力学性能。
聚苯乙烯的力学性能在一定范围内取决于分子量，低分子量的聚合物脆，随着分子量的增加，抗张强度增加，脆性减小，软化温度升高，当聚合度到达一定程度以后，力学性能就很少有变化。温度对聚苯乙烯的抗张强度和伸长率的影响比较大，温度上升使抗张强度下降，伸长率达到80%后开始猛烈增加。高分子聚苯乙烯能承受较大的弯曲应力，但冲击强度很低，表面硬度小，易擦毛。GPPS的拉伸和弯曲强度在通用热塑性塑料中最高，其拉伸强度可达60 MPa；但冲击强度很小，难以用作工程塑料。
③GPPS热学性能。
GPPS的耐热性能不好，热变形温度仅为70～90 ℃，只可长期在60～80 ℃温度范围内使用。GPPS的耐低温性也不好，脆化温度为-30 ℃。GPPS的热导率低，一般为0.10～0.13 W/（m·K），基本不随温度的变化而变化，是良好的绝热保温材料；线膨胀系数较大，为（6～8）×10-5K-1，与金属相差悬殊，故制品不易带金属嵌件。
④GPPS电学性能。
GPPS是非极性的聚合物，使用中很少加入填料和助剂，因此具有良好的介电性能和绝缘性，其介电性能与频率无关。由于其吸湿率很低，电性能不受环境湿度的影响，但由于其表面电阻和体积电阻均较大，又不吸水，因此易产生静电，使用时需加入抗静电剂。
⑤GPPS环境性能。
GPPS的化学稳定性较好，可耐一般酸、碱、盐、矿物油及低级醇等，但易受许多烃类、酮类及高级脂肪酸等侵蚀。PS为非极性聚合物，所以能溶于非极性溶剂，可溶于芳烃（如苯、甲苯、乙苯及苯乙烯等）、氯化烃（如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷及氯苯）及酯类等，GPPS的溶解度随分子量的增大而降低。GPPS的耐候性不好，其耐光性、抗氧化性都差，不适于长期户外使用；但GPPS的耐辐射性好。
GPPS加工方法
GPPS可以采用注塑、挤出、吹塑、发泡、压延、涂覆等成型方法，常用的方法是注塑成型。GPPS是通用树脂中容易加工的品种之一，其加工基本特性如下：
①GPPS为无定形聚合物，无明显熔点，熔融温度范围宽，在约95 ℃时开始软化，在120～180 ℃呈黏流态，300 ℃以上开始分解。成型温度与分解温度相差较大。聚苯乙烯在熔融时的热稳定性和流动性非常好，所以易成型加工，特别是容易注射成型，适合大量生产。
②GPPS为假塑性流体（非牛顿流体），熔体黏度均随剪切速率和温度的增加而降低，但对剪切速率比较敏感。
③GPPS吸水性极低，加工时不需要预先进行干燥处理；如有特殊需要时（如要求透明性高）才干燥，具体干燥温度为70～80 ℃，时间1.5h。
④GPPS比热容是塑料中比较低的一种，其随温度的变化明显，加热和冷却固化速度都很快，易于成型，模塑周期短。
⑤由于GPPS分子链呈刚性，在加工成型时易产生内应力，导致制品出现裂纹和应力开裂，需要选择合适的加工条件和改进模具结构，同时进行适当热处理。热处理的条件为在65～85 ℃热风循环干燥箱或热水中处理1～3h。PS成型收缩率比较低，一般仅为0.2%～0.7%，有利于生产成型尺寸精度较高及尺寸稳定的产品。
GPPS生产方法
聚苯乙烯的单体苯乙烯，工业上几乎都是以苯和乙烯为原料，通过液相烷基化反应而得到乙苯，然后将乙苯催化脱氢制得苯乙烯。苯乙烯的活性大，转变成自由基时的活化能较低，易于聚合。苯乙烯的聚合方法很多，工业上主要采用本体聚合工艺和悬浮聚合工艺。本体聚合工艺通常是先将苯乙烯在预聚釜中于一定温度下预聚到20%～35%的转化率后，再送入塔式反应器，进一步升温聚合至转化率为95%左右。聚合物连续由反应器底部排出，经挤出、切粒成粒状树脂。因聚合体系中不含添加剂，故不需对聚合工艺过程增设后处理和污水净化装置。制得的聚苯乙烯透明度高，电性能良好。但本体聚合反应热不易扩散，反应温度较难控制，其聚合物分子量分布较宽，单体含量较大。悬浮聚合中，由苯乙烯、引发剂、水、分散剂等组成聚合体系；苯乙烯悬浮于水相中，在机械搅拌的作用下，单体分散成均匀的小液滴，体系成为浆状物，聚合反应发生在小液滴中。反应生成的聚合物经洗涤、干燥后，即得珠状聚苯乙烯。悬浮聚合可以避免本体聚合中的一些问题，树脂分子量分布较均匀，聚合反应较完全，单体残留少。但聚合体系中存在分散剂等杂质，影响树脂纯度。
GPPS主流价格
通用级聚苯乙烯主流价格在7950-9200元/吨。
聚苯乙烯的价格受到多种因素的影响。首先，原材料的价格是决定聚苯乙烯价格的重要因素之一。原材料的市场供求关系、国际原油价格等都会对聚苯乙烯的价格产生直接影响。其次，市场需求的变化也是导致价格波动的原因之一。随着各个行业的发展，对聚苯乙烯的需求量也在增加，这会直接推动聚苯乙烯的价格上涨。最后，政策和环境因素也会对聚苯乙烯价格产生影响。政府对于环保要求的加强，可能会导致聚苯乙烯生产成本的增加，从而推高其价格。
GPPS应用领域
GPPS在包装上主要加工成薄膜，用于蔬菜水果的包装，还可加工成透明的包装容器、容器盖、小盘，由于聚苯乙烯纯度高，适应于真空镀铝，还可加工成蒸馏容器。GPPS兼有透明性和良好的绝缘性，可用于电视机、录音机及各种电器的配件、壳体及高频电容器等。GPPS具有优异的透明性，可用于一般光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩壳及包装容器等。GPPS的着色性和光泽性好，可广泛用于日用品的生产，具体有儿童玩具、装饰板、磁带盒、家具把手、梳子、牙刷把、笔杆及文具等。
GPPS的发展史
聚苯乙烯于20世纪30年代由德国法本公司（I.G.Farben AG）首先实现工业化生产，美国1937年也开始商业生产。聚苯乙烯树脂主链为饱和碳—碳链，每个结构单元有一个较大的侧基苯环，结构单元以头—尾方式键接。从立体构型来看，通用级聚苯乙烯基本上是无规立构的线形高聚物。由于聚合反应中的氧、单体等杂质的存在，在聚苯乙烯分子中也存在一定程度的不饱和性或很低的支化度以及醌基结构。采用特殊催化剂进行定向聚合可得到等规结构的PS。
GPPS是危险品吗
聚苯乙烯制品在加工和使用过程中可能释放出有害物质。例如，当聚苯乙烯制品遭受高温或火焰时，会产生有毒的烟雾和气体，对人体健康造成潜在危害。因此，在使用聚苯乙烯制品时，我们应尽量避免将其暴露在高温环境下，以减少有害物质的释放。
此外，聚苯乙烯制品还存在着对环境的潜在危害。由于聚苯乙烯的分解需要很长时间，且不易降解，因此废弃的聚苯乙烯制品会对环境造成污染。特别是，聚苯乙烯泡沫制品常常被当作一次性餐具使用，大量的废弃物不仅占据了垃圾填埋场的空间，还可能对土壤和水源造成污染。因此，我们应该积极推动聚苯乙烯制品的回收利用，减少对环境的负面影响。
GPPS与PS的区别
GPPS（General Purpose Polystyrene）和PS（Polystyrene）是两种常见的塑料材料，它们在各个领域都有广泛的应用。尽管它们在名称上相似，但实际上存在一些关键的区别，这些区别对于选择合适的材料在工业和生产中至关重要。
GPPS是一种改性的聚苯乙烯，而PS是聚苯乙烯的一种类型。GPPS通过在聚苯乙烯中添加改性剂，使其具有更好的物理性能和耐用性。这使得GPPS在一些对材料强度和稳定性要求较高的场合中表现出色。
GPPS和PS在生产工艺上存在差异。GPPS的制造过程更加精细，需要更高的技术水平和生产成本。这也导致了GPPS的价格相对较高。而PS的制造相对简单，成本较低，因此在一些对成本敏感的应用中更为普遍。
在性能方面，GPPS通常具有更好的透明度和抗冲击性。这使得它在一些需要高度透明度和抗冲击性的产品中得到广泛应用，比如电子产品外壳、食品包装等。而PS在透明度和抗冲击性方面稍逊一筹，但在一些一次性包装、玩具等领域仍然有其独特的应用优势。
GPPS对人体有害吗
一些研究表明，聚苯乙烯在加工和使用过程中会释放出挥发性有机化合物，如苯等物质。这些化合物可能对人体健康造成一定的影响。例如，长期接触聚苯乙烯制品可能导致呼吸道刺激、过敏反应等问题。此外，由于聚苯乙烯的燃烧性能较差，其燃烧产物中可能会释放出有毒气体，对人体健康构成潜在威胁。
然而，需要明确的是，聚苯乙烯在正常使用情况下对人体的潜在风险较低。目前，国家和国际标准已经对聚苯乙烯制品的安全性进行了规范，并且在生产过程中严格控制挥发性有机化合物的含量。此外，正确的使用和处理聚苯乙烯制品也是减少潜在风险的关键。
GPPS的注塑温度是多少
常见的聚苯乙烯注塑温度范围在180℃至230℃之间。具体的温度设置需要根据实际情况进行调整。
在注塑过程中，温度的控制对于保证产品质量和生产效率都非常重要。如果温度过低，可能会导致注塑件表面不光滑、收缩不均匀等问题；而温度过高，则可能引起熔融不均匀、气泡和变形等质量问题。