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精选聚苯乙烯工艺设计资料


分散剂
单体
聚合
洗涤
干燥
筛分
引发剂溶液
产品
发泡聚苯乙烯技术工艺比较
塔式本体聚合技术 经典的塔式反应器是德国法本Ⅲ式流程。这
种老式的塔式本体聚合不使用引发剂,通过 热引发聚合,预聚合温度为80~100℃,转 化率控制在32%~35%,连续操作。为了提 高反应速度,缩短停留时间,预聚合温度也 可提高到115~120℃,转化率可达50%,黏 度较大。
从工程角度分析,该工艺还有以下缺点:① 转化率过高,后期反应速率很慢,总的停留 时间太长,反应器的容积效率大大降低;② 物料黏度过大,只能用逐步升温的方式使之 流动,前后温差太大,造成产物聚合度分布 加宽。
添加少量溶剂的单釜连续本体聚合技术
添加少量溶剂的苯乙烯本体聚合,溶剂量通常控制 在3%~15%范围内。添加溶剂的主要目的是降低体 系的黏度。溶剂通常只选用苯或乙苯,因为它们能 和聚苯乙烯混溶,而且又容易得到。
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性能
一般性能:EPS最初应用于建筑和包装领域领域,其绝 热性能和力学保护性能是最优的,在建筑领域的应用 ,如地板下或墙壁的隔热材料,都得益于其良好的绝 热性,而作为易碎电子产品的包装材料,则需要强的 力学(冲击)保护性能。EPS越来越多的用于食品运 输和包装(鱼、水果和蔬菜),在这方面,力学性能 和绝热性能都起重要的作用。
的阻聚作用。如果水的硬度过高,会影响产 品的电绝缘性能和热稳定性,水中氯离子过 高,易使产品珠粒变大,影响颗粒形状。
发泡剂
分子量大的发泡剂比分子小的发泡剂扩散损 失小,更有利于提高发泡倍数。
发泡剂的沸点越高,成型时在EPS中的剩余 量越大。
聚苯乙烯(PS)
三 聚苯乙烯塑料的性能与用途
应注意EPS泡沫塑料在非常低的密度时 (10~15 g﹒cm3)具有较大的导热性,随着 密度的增加而下降,密度在30~50 g﹒cm3时 具有最佳绝热性能 。
化学性能
EPS的性能受化学药剂的影响变化比较大。长时间 接触盐水、皂液、漂白剂和大多数稀酸溶液而不会 影响其性能,但多种有机溶剂会明显影响其性能。 EPS泡沫塑料和其他聚合物一样,长时间曝露在紫 外线下,性能会有很大变化。但考虑到作为包装材 料时,使用期限较短,这一影响并不重要;作为建 筑材料使用时,使用寿命虽然较长,但曝露在紫外 线下的可能性较小,故这一影响也不太重要。EPS 对动物没有营养价值,不会受霉菌侵蚀,也不会分 解出任何污染地下水的水溶物。
可发性聚苯乙烯EPS
EPS悬浮聚合
一步浸渍法 二步浸渍法
一步法技术原理
将苯乙烯单体,引发剂,分散剂,水,发泡 剂和其他助剂一起加入反应釜内,聚合出含 发泡剂的树脂颗粒,经洗涤,离心分离和干 燥而制得EPS珠粒产品的方法。
磷酸三钙(TCP)为分散剂,戊烷为发泡剂, 过氧化苯甲酰(BPO)和过氧化苯甲酸叔丁 酯(t-BP)为引发剂。
二步法技术原理
是将苯乙烯,PS,软水以及分散剂溶解,混 合,经计量槽加入聚合釜内,加入引发剂和 部分助剂,在适宜的条件下进行聚合生成PS 粒料并干燥至含2%~3%的水分。然后将 拟进行浸渍的PS粒料,在不断搅拌的条件下, 用旋风加料器或人工送至含一定分散剂和发 泡剂(如戊烷)的釜中,在适当的温度和压 力下浸渍2~3小时,以获得EPS。
力学性能
EPS泡沫塑料闭孔结构内含98%的气体可以 使其通过改变和恢复形状来缓冲冲击,这一 过程可以有效吸收瞬间冲击带来的能量,提 供极好的防护 ,EPS泡沫塑料会吸收很少量 的水,但没有吸湿性,其力学性能不受湿气 的影响。
绝热ห้องสมุดไป่ตู้能
EPS含许多细微气泡的闭孔结构,使其具有 优良的绝热性。这种情况下EPS是理想的包 装材料。由于其内在的性质,EPS泡沫塑料 不会直接影响其他物质,比如食品。
本体聚合 悬浮聚合
实施方案
以苯乙烯为单体,水做悬浮介质,采用低温 悬浮聚合一步法生产工艺。此方法是将苯乙 烯单体、引发剂、分散剂、水、发泡剂和其 他助剂一起加入反应釜内,聚合后得含发泡剂 的树脂颗粒,经洗涤、离心分离和干燥,制得可 发性聚苯乙烯珠粒产品。
工艺路线
以羟基磷酸钙、十二烷基苯磺酸钠为分散剂,以有 机过氧化物为引发剂,在搅拌作用下,苯乙烯单体 以液滴的形式悬浮于水中,按自由基反应历程进行 聚合反应,聚合到稳定时间后加入发泡剂,发泡剂 在一定温度压力下渗透到珠粒内,同时珠粒进一步 聚合,得到EPS粒子,产物经洗涤、干燥、筛分、 称重。把含有发泡剂的聚苯乙烯珠粒,在发泡器中预 发泡(用蒸气加热),在室温下熟化后即可供成型使用。 将熟化后的发泡聚苯乙烯颗粒料,装入成型模中,上 紧盖后通入蒸气加热,待成型后再通入水冷却,即得 到制品。
聚苯乙烯的合成工艺
报告人:
聚苯乙烯(PS)
一 主要原料
结构式:CH2=CH-
化学性质非常活泼,单体在贮存、 运输过程中,需要加入少量的间苯二 酚或叔丁基间苯二酚等阻聚剂以防止 自聚
聚苯乙烯(PS)
二 聚苯乙烯生产工艺
聚合机理
离子型聚合 (包括配位离子 型) 自由基型聚合
聚合方法
四种均可, 应用较多的是:
聚苯乙烯(PS)
三 聚苯乙烯塑料的性能与用途
用途
电器制品:电视机、录音机及各种电器的配件、壳体及高频电 容器等。
透明制品:光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩壳及包装容器 等。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。
包装材料:泡沫塑料,多用于电器、精密仪表、工艺品、玻 璃制品及陶瓷制品等包装;隔热材料等。
两法比较
一步法能耗低,流程短,自动化程度高,易 于集中控制 ,一次投入较高,而且由于发泡 剂易挥发,所以存储时间短,市场适应性差。
二步法耗能高,流程长,自动化程度低,但 是,二步法一次性投入较少,其中间产品可 作为产品出售,也可生产其他品种,市场适 应性较强 。
影响因素
水质 在水中,由于电子转移,Fe3+对体系有明显
由于添加了溶剂,并且转化率较低,因此该工艺设 计有脱挥发物装置,脱除的单体和溶剂循环使用。 通过对脱挥设备结构的不断改进,如今聚合产物中 的残余单体含量已降至很低,质量比法本工艺有很 大提高。
苯乙烯的悬浮聚合
苯乙烯的悬浮聚合是苯乙烯以微珠状分散在 介质中进行的聚合反应。水通常被用作悬浮 介质,苯乙烯在水中的溶解度非常低,80℃ 时仅为0.062%。苯乙烯苯乙烯悬浮聚合的温 度,有高低之分。低温法在80~85℃聚合, 如仅靠热引发,则反应速度很慢,因此要加 引发剂;高温法在120~150℃聚合,不加引 发剂,反而要加一点阻聚剂(或缓聚剂), 避免反应速度过快而产生爆聚。
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