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聚苯乙烯的制備,,聚苯乙烯分類和優(yōu)缺點(diǎn),聚苯乙烯（PS）包括普通聚苯乙烯（GPPS)，發(fā)泡聚苯乙烯（EPS)，高抗沖聚苯乙烯（HIPS）及間規(guī)聚苯乙烯（SPS）聚苯乙烯PS的優(yōu)點(diǎn)：透明度高（透過(guò)率高，可作光學(xué)聚合物材料）、加工流動(dòng)性好（成型溫度與分解溫度之間范圍寬）、剛性較高（苯側(cè)基位阻效應(yīng)）、尺寸穩(wěn)定性好、收縮率低、易著色、易印刷和電絕緣性好。聚苯乙烯Ps的缺點(diǎn)：韌性差、耐溶劑耐化學(xué)試劑耐沸水性能差、易出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象（硬且脆）、易燃燒，離開(kāi)火源會(huì)繼續(xù)燃燒并伴有濃煙。,本體聚合制備HIPS,工藝流程圖,具體工藝,本體法聚合時(shí)，首先將橡膠溶解于苯乙烯單體中。在與聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化至6％—10％時(shí)，就開(kāi)始形成兩相，即PS相和橡膠相。這樣，苯乙烯中的PS相和苯乙烯中的橡膠相達(dá)到一定的相體積比時(shí)，在切應(yīng)力攪拌存在下，即發(fā)生相變。此時(shí)，橡膠在反應(yīng)系統(tǒng)中的相容性降低，因橡膠析出而體系粘度驟降，而切應(yīng)力的存在使橡膠顆粒分散為切斷小粒，這便是本體聚合法生產(chǎn)HIPS的關(guān)鍵所在。反應(yīng)由苯乙烯本體聚合和橡膠苯乙烯聚合兩種方式同時(shí)進(jìn)行，經(jīng)過(guò)四個(gè)聚合釜連續(xù)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率達(dá)75%～80%時(shí)，將聚合物送入脫氣槽，脫去未反應(yīng)的單體，再經(jīng)擠壓抽條、冷卻、造粒、包裝即得成品。,工藝特點(diǎn),1、優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)品純凈，可直接進(jìn)行澆鑄成型；生產(chǎn)設(shè)備利用率高，操作簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的分離、提純操作。投資較少，反應(yīng)器有效反應(yīng)容積大，生產(chǎn)能力大，易于連續(xù)化，生產(chǎn)成本低．2、缺點(diǎn)熱效應(yīng)相對(duì)較大，自動(dòng)加速效應(yīng)造成產(chǎn)品有氣泡，變色，嚴(yán)重時(shí)則溫度失控，引起爆聚，使產(chǎn)品達(dá)標(biāo)難度加大。由于體系粘度隨聚合不斷增加，混合和傳熱困難，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)聚合速率自動(dòng)加速現(xiàn)象，如果控制不當(dāng)，將引起爆聚；產(chǎn)物分子量分布寬，未反應(yīng)的單體難以除盡，制品機(jī)械性能變差等,產(chǎn)品特點(diǎn),HIPS具有通用聚苯乙烯（GPPS）的尺寸穩(wěn)定性，而且具有更好的沖擊強(qiáng)度和剛性。HIPS具有通用聚苯乙烯（GPPS）的尺寸穩(wěn)定性，而且具有更好的沖擊強(qiáng)度和剛性。耐沖擊性聚苯乙烯是通過(guò)在聚苯乙烯中添加聚丁二烯橡膠顆粒的辦法生產(chǎn)的一種抗沖擊的聚苯乙烯產(chǎn)品。這種聚苯乙烯產(chǎn)品會(huì)添加微米級(jí)橡膠顆粒并通過(guò)枝接的辦法把聚苯乙烯和橡膠顆粒連接在一起。當(dāng)受到?jīng)_擊時(shí)，裂紋擴(kuò)展的尖端應(yīng)力會(huì)被相對(duì)柔軟的橡膠顆粒釋放掉。因此裂紋的擴(kuò)展受到阻礙，抗沖擊性得到了提高。,一步法與兩步法懸浮聚合制備EPS,一步法工藝流程圖,一步法與二步法具體步驟,一步法：以羥基磷酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉為分散劑，以有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑，在攪拌作用下，苯乙烯單體以液滴的形式懸浮于水中，按自由基反應(yīng)歷程進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合到穩(wěn)定時(shí)間后加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在一定溫度壓力下滲透到珠粒內(nèi)，同時(shí)珠粒進(jìn)一步聚合，得到EPS粒子，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、篩分、稱重。把含有發(fā)泡劑的聚苯乙烯珠粒,在發(fā)泡器中預(yù)發(fā)泡(用蒸氣加熱),在室溫下熟化后即可供成型使用。將熟化后的發(fā)泡聚苯乙烯顆粒料,裝入成型模中,上緊蓋后通入蒸氣加熱,待成型后再通入水冷卻,即得到制品。二步法：二步法工藝是將苯乙烯、PS、軟水以及分散劑溶解、混合，經(jīng)計(jì)量槽加入聚合釜內(nèi)，加入引發(fā)劑和部分助劑，在適宜的條件下進(jìn)行聚合生成PS粒料并干燥至含2~3%的水分。然后將擬進(jìn)行浸漬的PS粒料，在不斷攪拌的條件下，用旋風(fēng)加料器或人工送至含一定分散劑和發(fā)泡劑(如戊烷）的釜中，在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο陆n2~3小時(shí),以獲得EPS。,工藝特點(diǎn),一步法工藝具有工藝簡(jiǎn)單、流程短和投資費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，在降低消耗和節(jié)約能耗方面均優(yōu)于二步法，但產(chǎn)品分子量略低，且由于聚合與浸潰在同一過(guò)程中進(jìn)行，難免產(chǎn)生部分含發(fā)泡劑的粉狀物，處理起來(lái)十分麻煩。二步法生產(chǎn)工藝由于聚合后就對(duì)聚合物顆粒進(jìn)行分級(jí)，再根據(jù)不同粒經(jīng)按不同工藝浸漬，故所得EPS珠粒質(zhì)量較佳，同時(shí)還可避免含發(fā)泡劑粉狀物的產(chǎn)生，不必進(jìn)一步處理，但二步法工藝生產(chǎn)流程較長(zhǎng)，投資費(fèi)用較高，且生產(chǎn)過(guò)程能耗大，產(chǎn)品成本高。一步法雖有缺點(diǎn)，但與二步法比較仍是利多弊少，特別是在經(jīng)濟(jì)上占有極大優(yōu)勢(shì)，故目前國(guó)外生產(chǎn)EPS較為普遍地應(yīng)用一步浸漬。,一步法，二步法生產(chǎn)EPS比較,,