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
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。
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。
性 能
一般性能：EPS最初应领域的应用 ，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。
聚苯乙烯(PS)
二 聚苯乙烯生产工艺 苯乙烯悬浮聚合
苯乙烯 低温
苯乙烯 高温 悬浮聚合
悬浮聚合
聚苯乙烯(PS)
二 聚苯乙烯生产工艺 苯乙烯低温悬浮聚合
单体/水：1/1.4～1/1.6 分散剂:磷酸三钙 引发剂：过氧化苯甲酰（占总引发剂的90%～80% ）和过氧化叔丁基苯甲酸酯（占总引发剂的10%～ 20%）复合型引发剂 分散介质：去离子水 单体纯度： ＞99.5% 聚合转化率：90%左右 产物：相对分子质量可达20×104，宜作发泡聚苯 乙烯材料。
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。
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：
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。
聚苯乙烯(PS)
二 聚苯乙烯生产工艺 苯乙烯高温悬浮聚合
主分散剂：MgCO3（可在釜用Na2CO3与MgSO4 制备） 助分散剂：苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物
聚苯乙烯(PS)
二 聚苯乙烯生产工艺 苯乙烯高温悬浮聚合
高温聚合优点 1.可不用引发剂，反应速度快，产品质量高。 2.用无机悬浮剂，聚合产品外表面无表面膜，易 于洗涤、分离。 3.配方来源丰富，成本低。 4.粘附物少，使釜运转周期加快。
本体聚合
悬浮聚合
聚苯乙烯(PS)
二 聚苯乙烯生产工艺
苯乙烯的本体聚合
1.单体：纯度＞99.5% 2.引发剂：热引发 3.反应器：塔式、釜式、槽式和管式等 一般采用：两个或更多反应器串联 4.工艺：预聚→聚合→后处理 随着苯乙烯本体聚合工艺的不断改造，还出现 了五釜串联、三釜一管串联、一立一卧串联等生产 工艺。
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
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。
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。