年产12000吨抗冲击型聚苯乙烯车间工艺设计文献综述
2020-04-15 09:40:23
聚苯乙烯(PS)是通用树脂中的一员,是由苯乙烯单体聚合值得。PS具有优异的电绝缘性、着色性、加工流动性,良好的耐水、光、化学药品腐蚀性,较好的刚性和一定的力学性能,广泛应用于仪器包装、建筑、医药、汽车、家电等行业。
聚苯乙烯工业产品包括通用聚苯乙烯(GPPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS),和可发性聚苯乙烯(EPS)等。工业上一般采用熔融本体聚合的方法制得GPPS。
GPPS是一种成本较低的,最能适合各种高校价格工艺的热塑性塑料,但是GPPS抗冲击强度低。耐环境应力开裂性和耐热性差。
为改善GPPS的抗冲性和抗热性,可将苯乙烯与其他共聚单体,如丙烯腈、丁二烯、α-甲基苯乙烯等共聚。工业上一般将不饱和橡胶(大多为顺丁胶,丁苯胶)溶解刀苯乙烯溶液中进行聚合来制备高抗冲聚苯乙烯,而其他工艺大致与生产GPPS相同。
大部分EPS是用悬浮聚合法生产的,少部分GPPS和HIPS也可以用悬浮聚合法生产。而用悬浮聚合法的生产的HIPS的优点是聚合转化率高,易于控制在聚合过程中的相转变,且解决了传热问题,使最终转化率提高。
HIPS具有良好的尺寸稳定性、高抗冲击强度等特性,目前已广泛用于家电、建筑及包装等行业,具有良好的发展前景。但由于在生产过程中,其中包杂着悬浮剂等使得其延展性差,表面光泽暗淡,热稳定性差且耐热性差,易老化,和极易着火燃烧等,在与高端树脂的竞争中仍不占优势。
HIPS的改性发展趋势有高光泽HIPS,阻燃HIPS,耐热HIPS,增韧HIPS,耐环境应力开裂HIPS等。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}1生产方法及工艺流程
制备聚苯乙烯的聚合方法有本体聚合,溶液聚合,悬浮聚合和乳液聚合。
本体聚合的优点是体系简单,产物纯净且可以直接加工成型或者挤出造粒,不需要与介质分离等后处理操作,因此生产成本低。但本体聚合的最大不足是反应热难以排除,在聚合过程中容易局部过热使得副反应加剧,严重时导致聚合反应失控引起爆聚。因此工业上本体聚合应用收到一定限制。
溶液聚合的优点是与本体聚合相比加入了溶剂使得导出反应热更便利,有利于降低了体系的整体黏度。溶液聚合的缺点是加入了溶剂后容易引起副反应,后续处理工艺更复杂,同时溶剂的回收、精制也增加了成本,另外加入溶剂本体的浓度降低,致使反应速率下降。