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聚苯乙烯聚合方法

聚苯乙烯聚合方法

聚苯乙烯是一种常用的聚合物,广泛应用于各个领域。本文将介绍聚苯乙烯的聚合方法及相关内容。

一、聚苯乙烯的定义和特性

聚苯乙烯(Polystyrene, PS)是一种无色、透明的固态聚合物,具有良好的电绝缘性、耐化学性和机械性能。它具有低成本、易加工、重量轻等优点,被广泛应用于电子、家居、建材、包装等领域。

二、聚苯乙烯的聚合方法

聚苯乙烯的聚合方法有两种:自由基聚合和阴离子聚合。

1. 自由基聚合

自由基聚合是目前应用最广泛的聚苯乙烯聚合方法。其步骤如下:(1)取苯乙烯(Styrene)为单体;

(2)加入自由基引发剂,如过氧化苯甲酰(Benzoyl peroxide);(3)加热反应体系,使引发剂分解产生自由基;

(4)自由基与苯乙烯单体发生反应,逐渐生成聚苯乙烯链;

(5)反应完成后,通过冷却和分离等步骤得到聚苯乙烯产物。

2. 阴离子聚合

阴离子聚合是另一种聚苯乙烯聚合方法,其步骤如下:

(1)取苯乙烯为单体;

(2)加入强碱性阴离子引发剂,如丁基锂(Butyllithium);

(3)阴离子引发剂使苯乙烯单体产生负离子;

(4)负离子与苯乙烯单体发生聚合反应,生成聚苯乙烯链;(5)反应完成后,通过中和等步骤得到聚苯乙烯产物。

三、聚苯乙烯聚合的影响因素

聚苯乙烯的聚合过程受到多种因素的影响,主要包括温度、反应时间、单体浓度和引发剂用量等。

1. 温度

温度是影响聚合速度和产物分子量的重要因素。较高的温度有利于增加聚合速度,但过高的温度会导致产物分子量降低。

2. 反应时间

反应时间是指聚合反应的持续时间,它对聚合产物的分子量和分子量分布有较大影响。较长的反应时间可以得到高分子量的聚合物,但过长的反应时间会导致分子量分布较宽。

3. 单体浓度

单体浓度是指反应体系中单体的含量。较高的单体浓度有利于提高聚合速度和产物分子量,但过高的浓度会导致副反应的发生。

4. 引发剂用量

引发剂用量是指引发剂与单体的摩尔比。适量的引发剂用量可以提高聚合速度和产物分子量,但过量的引发剂用量会导致副反应的增

加。

四、聚苯乙烯聚合的应用

聚苯乙烯具有良好的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于各个领域。

1. 电子领域

聚苯乙烯可用于制作电子产品的外壳和绝缘材料,如电视机、电话等。

2. 家居领域

聚苯乙烯可用于制作家具、家居用品和装饰材料,如椅子、桌子、灯具等。

3. 建材领域

聚苯乙烯可用于制作保温材料、隔音材料和隔热材料,如保温板、隔音板等。

4. 包装领域

聚苯乙烯可用于制作包装材料,如食品包装盒、保鲜膜等。

总结:

聚苯乙烯的聚合方法有自由基聚合和阴离子聚合两种。聚苯乙烯的聚合过程受到温度、反应时间、单体浓度和引发剂用量等因素的影响。聚苯乙烯具有广泛的应用领域,包括电子、家居、建材和包装

等。聚苯乙烯的优点包括低成本、易加工和重量轻等。

悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒

化学综合实验二 悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒 实验目的: 1、巩固萃取、水洗分离的基本操作 2、巩固化学品称量的基本操作 3、学会PVA悬浮分散剂的实验室制备方法 4、学会悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒的实验室制备方法 5、了解悬浮聚合的一般原理 实验原理: 1、苯乙烯的纯化 加入5%氢氧化钠水溶液萃取主要是利用酚与强碱相互作用的反应原理,除去原料单体苯乙烯中的阻聚剂(对苯二酚),再进行水洗目的在于除去残留在苯乙烯中的碱液。 2、悬浮分散剂的制备原理 聚乙烯醇(PVA),聚醋酸乙烯酯部分或完全水解制得,它是一类水溶性高分子。但高分子在溶剂中的溶解不同于小分子,高分子的溶解过程首先是小分子扩散到大分子链间,使高分子形体溶涨,高分子链间作用力减弱;随着溶涨程度进一步加深,高分子链活动性变大,最终导致高分子化合物溶解,成为均一透明的高分子溶液。 磷酸钙作为分散剂必须是是一种具有一定活性的无机细微粉末。为了提高分散效果,一般采用氯化钙溶液和磷酸钠溶液直接反应制备。 3、悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒的原理 (1)悬浮聚合是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合,这是自由基聚合一种特有的聚合方法。 (2)基本组分有单体、引发剂、水、悬浮剂等。 (3)悬浮剂是一类能将油溶性单体分散在水中形成稳定悬浮液的物质,例如聚乙烯醇,悬浮机理就是吸附在液滴表面,形成一层保护膜。

碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、磷酸钙、滑石粉、高岭土、硅藻土、白垩等。所制备聚合物粒子粒度均匀、表面光滑、透明度好;粉末越细,分散和保护能力越强,得到的聚合物粒子越细;因此,通常采用在水中进行化学反应的方法临时制备。用量为体系总水量的 0.1% - 1% 。无机分散剂的悬浮机理就是吸附在液滴表面,形成一层隔离层,如图所示: 单体液滴在搅拌和分散剂作用下形成较稳定的悬浮液滴而聚合的过程,原理如图所示: (4)悬浮聚合得到的粒状树脂,粒径在0.01 ~ 5 mm 范围。一般情况下单体是

苯乙烯聚合的综合实验

苯乙烯聚合的综合实验 实验目的: 1,了解苯乙烯聚合的反应原理 2.通过对聚苯乙烯的表征掌握对红外光谱,粘度仪、DSC等的使用方法。 实验原理:聚苯乙烯一般由单体苯乙烯通过自由基聚合获得。要获得分子量分布较窄的聚苯乙烯,则须通过阴离子聚合反应的方法。自由基聚合的实施方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。本体聚合和溶液聚合也适合于阴离子聚合。 阴离子聚合是活性聚合和化学聚合,其特点是无终止聚合。在反应条件控制得当的情况下,阴离子聚合体系可以长时间保持链增长活性。活性聚合技术是目前合成单分散特定分子量的聚合物的一种方法。阴离子活性聚合物的分子量可通过单体浓度和引发剂的浓度来控制:错误!未找到引用源。(双阴离子引发n=2,单离子引发n=1),其分子量分布指数接近1。

反应部分试剂与仪器 试剂:苯乙烯,正丁基锂,环己烷,无水氯化钙,甲醇,氢氧化钠. 仪器:250 mL分液漏斗,100 mL烧杯,量筒(10 mL、50 mL),注射器及针头,无水无氧操作系统,玻璃棒,反应管,抽滤瓶,布氏漏斗,注射器,试管。表征部分:红外光谱仪、DSC、粘度仪 实验步骤: 1试剂的预处理 取苯乙烯50mL于250mL分液漏斗,用5%NaOH洗至水层变为无色,再用水洗至pH约为7,得到淡黄色液体。向所得液体中加入无水氯化钙,于100mL锥形瓶中保存。 2苯乙烯的阴离子聚合 取干燥试管一支,配上单孔橡皮塞和短玻璃管及一段橡皮管,接上无水无氧干燥系统,以油泵抽真空,通氮气,反复三次。持续通入氮气作为保护气,由注射器从橡皮管依次且连续注入4mL无水环己烷、1.5mL干燥苯乙烯和0.8mL正丁基锂溶液。放置10分钟后,以注射器从橡皮管注射加入甲醇。 3 正丁基锂的制备 在氮气保护下,在5000ml的三口瓶中加入3L正己烷(或60-90℃石油醚),将140g(20mol)金属锂片用正己烷(或60-90℃石油醚)洗涤干净,戴上一次性手套,将金属锂片快速撕成小片,加入到5000ml的三口瓶中,装上机械搅拌,冰盐浴冷

悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒

悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒 一、实验目的 1.了解悬浮聚合的反应原理及配方中各组分的作用。 2.了解珠状聚合实验操作及聚合工艺的特点。 3.通过实验,了解苯乙烯单体在聚合反应上的特性。 二、学时:8 三、实验原理 悬浮聚合是指在较强的机械搅拌下,借悬浮剂的作用,将溶有引发剂的单体分散在另一与单体不溶的介质中(一般为水)所进行的聚合。根据聚合物在单体中溶解与否,可得透明状聚合物或不透明不规整的颗粒状聚合物。像苯乙烯、甲基丙烯酸酯,其悬浮聚合物多是透明珠状物,故又称珠状聚合;而聚氯乙烯因不溶于其单体中,故为不透明、不规整的乳白色小颗粒(称为颗粒状聚合)。 悬浮聚合实质上是单体小液滴内的本体聚合,在每一个单体小液滴内单体的聚合过程与本体聚合是相类似的,但由于单体在体系中被分散成细小的液滴,因此,悬浮聚合又具有它自己的特点。由于单体以小液滴形式分散在水中,散热表面积大,水的比热大,因而解决了散热问题,保证了反应温度的均一性,有利于反应的控制。悬浮聚合的另一优点是由于采用悬浮稳定剂,所以最后得到易分离、易清洗、纯度高的颗粒状聚合产物,便于直接成型加工。 可作为悬浮剂的有两类物质:一类是可以溶于水的高分子化合物,如聚乙烯醇、明胶、聚甲基丙烯酸钠等。另一类是不溶于水的无机盐

粉末,如硅藻土、钙镁的碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐等。悬浮剂的性能和用量对聚合物颗粒大小和分布有很大影响。一般来讲,悬浮剂用量越大,所得聚合物颗粒越细,如果悬浮剂为水溶性高分子化合物,悬浮剂相对分子质量越小,所得的树脂颗粒就越大,因此悬浮剂相对分子质量的不均一会造成树脂颗粒分布变宽。如果是固体悬浮剂,用量一定时,悬浮剂粒度越细,所得树脂的粒度也越小,因此,悬浮剂粒度的不均匀也会导致树脂颗粒大小的不均匀。 为了得到颗粒度合格的珠状聚合物,除加入悬浮剂外,严格控制搅拌速度是一个相当关键的问题。随着聚合转化率的增加,小液滴变得很粘,如果搅拌速度太慢,则珠状不规则,且颗粒易发生粘结现象。但搅拌太快时,又易使颗粒太细,因此,悬浮聚合产品的粒度分布的控制是悬浮聚合中的一个很重要的问题。 掌握悬浮聚合的一般原理后,本实验仅对苯乙烯单体及其在珠状聚合中的一些特点作一简述。苯乙烯是一个比较活泼的单体,易起氧化和聚合反应。在贮存过程中,如不添加阻聚剂即会引起自聚。但是,苯乙烯的游离基并不活泼,因此,在苯乙烯聚合过程中副反应较少,不容易有链支化及其它歧化反应发生。链终止方式据实验证明是双基结合。另外,苯乙烯在聚合过程中凝胶效应并不特别显著,在本体及悬浮聚合中,仅在转化率由50%~70%时,有一些自动加速现象。因此,苯乙烯的聚合速度比较缓慢,例如与甲基丙烯酸甲酯相比较,在用同量的引发剂时,其所需的聚合时间比甲基丙烯酸甲酯多好几倍。 四、实验仪器及试剂

聚苯乙烯聚合方法

聚苯乙烯聚合方法 聚苯乙烯是一种常用的聚合物,广泛应用于各个领域。本文将介绍聚苯乙烯的聚合方法及相关内容。 一、聚苯乙烯的定义和特性 聚苯乙烯(Polystyrene, PS)是一种无色、透明的固态聚合物,具有良好的电绝缘性、耐化学性和机械性能。它具有低成本、易加工、重量轻等优点,被广泛应用于电子、家居、建材、包装等领域。 二、聚苯乙烯的聚合方法 聚苯乙烯的聚合方法有两种:自由基聚合和阴离子聚合。 1. 自由基聚合 自由基聚合是目前应用最广泛的聚苯乙烯聚合方法。其步骤如下:(1)取苯乙烯(Styrene)为单体; (2)加入自由基引发剂,如过氧化苯甲酰(Benzoyl peroxide);(3)加热反应体系,使引发剂分解产生自由基; (4)自由基与苯乙烯单体发生反应,逐渐生成聚苯乙烯链; (5)反应完成后,通过冷却和分离等步骤得到聚苯乙烯产物。 2. 阴离子聚合 阴离子聚合是另一种聚苯乙烯聚合方法,其步骤如下: (1)取苯乙烯为单体; (2)加入强碱性阴离子引发剂,如丁基锂(Butyllithium);

(3)阴离子引发剂使苯乙烯单体产生负离子; (4)负离子与苯乙烯单体发生聚合反应,生成聚苯乙烯链;(5)反应完成后,通过中和等步骤得到聚苯乙烯产物。 三、聚苯乙烯聚合的影响因素 聚苯乙烯的聚合过程受到多种因素的影响,主要包括温度、反应时间、单体浓度和引发剂用量等。 1. 温度 温度是影响聚合速度和产物分子量的重要因素。较高的温度有利于增加聚合速度,但过高的温度会导致产物分子量降低。 2. 反应时间 反应时间是指聚合反应的持续时间,它对聚合产物的分子量和分子量分布有较大影响。较长的反应时间可以得到高分子量的聚合物,但过长的反应时间会导致分子量分布较宽。 3. 单体浓度 单体浓度是指反应体系中单体的含量。较高的单体浓度有利于提高聚合速度和产物分子量,但过高的浓度会导致副反应的发生。 4. 引发剂用量 引发剂用量是指引发剂与单体的摩尔比。适量的引发剂用量可以提高聚合速度和产物分子量,但过量的引发剂用量会导致副反应的增

苯乙烯不同聚合方式

专业综合实验论文 题目:苯乙烯不同聚合方式比较及性能测试 学院:化学化工学院 专业:高分子材料与工程班级:1001班学号:0110 学生姓名:章守一 导师姓名:黄先威刘拥君刘艳丽禹新良 完成日期:2013年12月14日 一.前言 1.1聚苯乙烯生产工艺的发展现状和前景展望 工业上聚苯乙烯的生产主要采用两种生产工艺:本体法及悬浮法。本体法是最主要的生产方法,目前世界上85%以上的聚苯乙烯(PS)和抗冲聚苯乙烯(IPS)是采用连续本体法工艺生产的。连续本体法生产装置一般有一条或几条生产线,生产能力为20~160kt/a。通过改进反应器设计、相对分子质量和橡胶粒径控制和脱挥技术,可以使本体法工艺生产线的规模更大、效率更高。目前已有单线能力90~138kt/a的大型本体法生产装置投入工业运转,但一般来说单反应器能力30~50kt/a。 悬浮法是第二种聚苯乙烯基本生产工艺,悬浮法工艺的装置规模一般小于本体法工艺,间歇操作、牌号切换时清洗时间很短。对于某些高耐热和高相对分子质量牌号的产品只能用间歇悬浮聚合工艺生产,但在相同的生产能力下采用连续本体法的工厂固定资产投资及生产成本比悬浮法低,因此对于大多数PS牌号来说用本体法生产更为经济。目前悬浮法一般已经被本体法代替,主要用于生产可发性聚苯乙烯(EPS)。 1.2聚苯乙烯的合成工艺原理 乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下,分散在介质中加入水溶性引发剂,在

机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。它不同于溶液聚合,又不同于悬浮聚合,它是在乳液的胶束中进行的聚合反应,产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。 乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂,还有调节剂、pH缓冲剂及电解质等其他辅助试剂。 悬浮聚合实质上是借助于较强烈的机械搅拌和悬浮剂的作用,通常是将不溶于水的单体(苯乙烯)分散在介质水中,利用机械搅拌,将单体打散成直径为0.01~5mm的小液滴的形式进行本体聚合。在每个小液滴内,单体的聚合过程和机理与本体聚合相似。 在苯乙烯悬浮聚合过程中,引发剂和分散剂的用量、温度与搅拌速度、单体和水的比例对珠体的粒度分布影响显著,若控制不当,易引起粒料的粘结,甚至粘结成块,影响单体聚合。 2.聚苯乙烯合成工艺流程 2.1.苯乙烯乳液聚合 表1 实验的主要仪器

苯乙烯的本体聚合

实验一:苯乙烯的本体聚合 一、实验目的: 1.通过实验,了解自由基聚合反应特点; 2.掌握苯乙烯的本体聚合的试验方法。 二、实验原理: 聚苯乙烯(PS)是一种无色透明的热塑性塑料,是以苯乙烯为单体通过加聚反应得到的线性高分子化合物,具有高于100℃的玻璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。 苯乙烯的聚合有三种方式:自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。 本实验采用自由基聚合。引发剂:偶氮二异丁睛 自由基聚合的机理 反应条件要求无氧,避免引发剂分解 三、实验仪器与药品: 四、实验步骤 1.苯乙烯精制:去除里面的阻聚剂,酚类物质—部分同学做 在500ml的分液漏斗中装入250ml的苯乙烯,每次用50ml的5%NaOH水溶液洗涤数次,至无色后再用蒸馏水洗至呈中性,然后加入适量的无水Na2SO4放置干燥。干燥后的苯乙烯在进行减压蒸馏,收集60度/5.33Kpa的馏分。

实验室减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。 蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性;毛细管是作为气化中心,使蒸馏平稳,避免液体过热而产生暴沸冲出现象。 蒸出液接受通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时,只需转动接液管,在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的平底瓶(如锥形瓶等),以防止内向爆炸 结合前段时间做的实验总结了下面几条: 1.蒸馏瓶内液体不可超过其体积的一半,因为减压下蒸汽的体积比常压下大得多。 2.正式蒸馏前的关键步骤:空试。以保证真空度能达标。装好仪器后首先检查气密性。 3.加料后,先向空试操作一样,是真空泵稳定在所需数值上,在开始加热。因为减压下物质熔沸点会降低,加热的过程中抽真空的话可能会引起液体暴沸。 4.加热过程中,避免蒸汽过热,仪器不能有裂缝,不能使用薄壁及不耐压的仪器。 5.实验结束时要先停止加热,一走热源,再稍微抽片刻,是蒸馏瓶以及残留液冷却,慢开活塞,带压力回复后,停泵,移走热源。 这一部分重点掌握减压蒸馏的操作 2.偶氮二异丁睛的精制 偶氮二异丁腈的精制:偶氮二异丁腈(AIBN)是一种广泛应用的引发剂,为白色结晶,熔点102-104℃,有毒!溶于乙醇、乙醚、甲苯和苯胺等,易燃。偶氮二异丁基是一种有机化合物,可采用常规的重结晶方法进行精制。 (1)在500ml锥形瓶中加入200ml 95%的乙醇,然后在80℃水浴中加热至乙醇将近沸腾。迅速加入20克偶氮二异丁腈,摇荡使其溶解;(2)溶液趁热抽滤,滤液冷却后,即产生白色晶体。若冷却至室温仍无结晶产生,可将锥形瓶置于冰水中冷却片刻,即会产生结晶;(3)结晶出现后静置30min,用布氏漏斗抽滤。滤饼摊开于表面皿中,自然干燥至少24h,然后置于真空干燥箱中干燥24h。称量,计算产率;(4)精制后的偶氮二异丁腈置于棕色瓶中低温保存备用。

苯乙烯的乳液聚合

实验8 苯乙烯的乳液聚合 一、实验目的 1.通过苯乙烯乳液聚合,了解乳液和固体聚合物的制备方法 2.了解乳液聚合特点及操作方法 3.了解乳液聚合的原理及各组分的作用 二、实验原理 聚苯乙烯树脂是一种无色透明的热塑性塑料,属无定型高分子聚合物,聚苯乙烯大分子键的侧基为苯环,大体积苯环侧基的无规排列决定了苯乙 烯物理化学性质,如透明度高、刚度大、玻璃化温度高、性脆等。主要分 为通用级聚苯乙烯(GPPS、俗称透苯)、抗冲击级聚苯乙烯(HIPS、俗称 改苯)和发泡级聚苯乙烯(EPS)。 乳液聚合是指将不溶或微溶于水的单体在强烈的机械搅拌及乳化剂的作用下于水形成乳状液,在水溶性引发剂的引发下进行的聚合反应。体系 主要是由单体、引发剂、乳化液和分散介质组成。乳化剂是决定乳液聚合 成败的关键,乳化剂分子是由非极性的烃基和极性基团两部分组成的。根 据极性基团的性质可将乳化剂分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子 型几类,乳液聚合与悬浮聚合有着相似之处,都是将油溶性单体分散在水 中进行聚合反应,因而也具有导热容易、聚合反应温度容易控制的优点,但与悬浮聚合又有着显著的区别,在乳液聚合中,单体虽然同样是以单体 液滴和单体增溶胶束形式分散在水中的。但是由于采用的是水溶性引发剂,因而聚合反应不是发生在单体液滴内,而是发生在增溶胶束内形成M/P(单 体/聚合物)乳胶粒,每一个M/P乳胶粒仅含有一个自由基,因而聚合反 应速率主要决定于M/P乳胶粒的数目,也取决于乳化剂的浓度,由于胶束 颗粒比悬浮聚合的单体液滴小很多,因而乳液聚合得到的聚合物粒子也比 悬浮聚合的小的多。乳液聚合能在高聚合速率下获得高分子量的聚合产物,且聚合反应温度通常都较低,特别是如果是用氧化还原引发剂时,聚合反 应可在室温下进行。乳液聚合的不足之处在于聚合体系及后处理工艺复杂。 本实验采用最典型的乳液聚合配方:不溶于水的单体,溶于水的乳化剂和引发剂,且生成的聚合物可溶于单体中,故可视为理想的乳液聚合体系,

【精品】热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺

常熟理工学院 -—-—--材料科学与工程专业 聚合物合成工艺课程设计 题目:热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺 姓名:谭桂莲 学号:150208138 专业:材料科学与工程专业 班级:08级材料(1)班 指导教师左晓兵 起止日期2010。12—2011.01

目录 一、聚苯乙烯简介 1.1聚苯乙烯的常用特性 1。2聚苯乙烯的主要用途 1。3使用及生产近况 二、聚合机理 2.1、聚合过程 2.1.1链引发 2.1.2链增长 2.1.3链终止 2.1.4链转移 2.2、聚合工艺 2.2.1预聚合 2.2.2聚合 2.2.3分离及聚合物后处理三、聚合体系各组分及作用 3.1单体苯乙烯

3.2引发剂 3.3添加剂 四、聚合工艺流程图 五、聚合工艺介绍 4.1聚合条件 4.2聚合设备 4.3预聚合釜的作用 4.4PS的性能与应用 4.4.1聚苯乙烯的共混改性 4.4.2苯乙烯系列共聚物六、参考文献

一、聚苯乙烯简介 聚苯乙烯(polystyrene,PS)是四大通用热塑性树脂之一,它是由苯乙烯单体通过聚合反应而得到的高聚物,聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合等。目前,大多聚苯乙烯生产厂家都采用本体聚合,通常用热引发或引发剂引发进行聚合反应而得到聚苯乙烯,其反应都属于自由基型的聚合。 1.1聚苯乙烯的常用特性 聚苯乙烯是一种无定型的透明热塑性塑料。其分子中仅含C、H两种元素,平均分子量在20万左右,密度为1。04~1.16g/cm3,比聚氯乙烯的密度小而大于聚乙烯和聚丙烯.聚苯乙烯的主链上带有结构庞大的苯环,故柔顺性差,质硬脆,抗冲击性能差,其制品敲打起来能发出类似金属的声音。 聚苯乙烯无色透明,透光率为88%〜90%,折光系数为1。59-1.60,透光性仅次于聚甲基丙烯酸甲酯。在受到光照和长时间存放时,往往出现混蚀和发黄现象。聚苯乙烯易于着色,有良好的可塑流动性和较小的成型收缩率,是成型工艺性最好的塑料品种之一。因此易于制得形状复杂的塑件。 聚苯乙烯的力学性能与制造方法、相对分子量的大小、含杂质量和定向度有关,相对分子量小者,机械强度要低些,一般低于硬质聚氯乙烯。聚苯乙烯具有很小的吸水率,在潮湿环境中其形状和尺寸的变化都很小。热绝缘性也很好。聚苯乙烯具有优良的电绝缘性能,尤其在高频条件下介电损耗仍然很小,是优良的高频绝缘材料。聚苯乙烯易燃烧,且离火后仍继续燃烧,火焰呈橙黄色,并有浓黑烟碳束,燃烧时塑料软化,起泡并发出特殊的苯乙烯单体味。 聚苯乙烯的主要缺点是脆性大,若是成型制品的热处理不恰当,制品中存在较大内应力时,在使用中制品可能自行开裂。 1.2聚苯乙烯的主要用途 聚苯乙烯被广泛应用于光学工业中,这是因为它有良好的透光性所致,可

聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告

聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告聚苯乙烯(Polystyrene,PS)是一种重要的热塑性塑料,具有良好的耐热性、电绝缘性、机械强度和耐化学性。广泛应用于电子电器、建筑材料、包装材料等领域。本文将针对聚苯乙烯的聚合生产工艺设计方案进行报告。 一、生产工艺选择 聚苯乙烯聚合的工艺主要有马可夫尼柯夫-耶东采夫法(Mass-Markovnikov-Jeovchakiow Method,M-M-J法)、巴尼-哈维恩法(Bany-Hawkins method)和防爆珠法(Bead Polymerization)等。在这些方法中,防爆珠法是应用最广泛、生产效率最高的方法,因此我们选择防爆珠法作为生产工艺。 二、原材料准备 聚苯乙烯的原材料主要为苯乙烯单体(Styrene Monomer,SM),以及聚合反应中所需的溶剂、引发剂、稳定剂等助剂。原材料准备包括苯乙烯的净化、助剂的添加等步骤。 三、反应体系设计 防爆珠法是在一个特定的溶剂中进行的乳液聚合反应。合理选择溶剂和乳化剂,以保证聚合反应的进行。根据实验室试验的结果,可选择适宜的溶剂和乳化剂。 四、聚合反应条件

聚苯乙烯的聚合反应一般在高温下进行,需要控制反应温度、压力和物料的配比等参数。在防爆珠法中,一般选择高温高压的条件,具体反应条件根据实验室试验结果确定。 五、聚合反应控制 在聚合反应过程中,需要控制反应的速率和聚合度。可以通过引发剂的选择、引发剂用量、加料方式等方法来控制反应速率;通过聚合反应时间、温度、压力等来控制聚合度。 六、反应后处理 聚合反应结束后,需要对反应产物进行后处理。包括溶剂的回收、产物的分离、洗涤、干燥等步骤。同时对产物进行质量检验,满足产品质量要求。 七、废弃物处理 聚苯乙烯生产过程中产生的废弃物主要为溶剂、引发剂等。需要采取环保措施,对废弃物进行处理和回收利用,减少对环境的污染。 八、安全措施 在聚合生产工艺过程中,需要采取严格的安全措施,防止发生事故。包括防爆、防漏、防火等措施,确保生产过程的安全性。 综上所述,聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案包括原材料准备、反应体系设计、聚合条件控制、反应后处理和废弃物处理等环节。在实际生产过程中,应根据具体情况进行调整和改进,以达到更高的生产效率和产品质量。

发泡聚苯乙烯的聚合机理

发泡聚苯乙烯的聚合机理 发泡聚苯乙烯(Expanded Polystyrene,EPS)是一种广泛应用于建筑、包装、交通等领域的轻质材料。它具有优良的保温性能和机械强度,同时具备良好的抗冲击、阻燃性能,被广泛应用于建筑保温材料、食品包装、保温箱等领域。那么,发泡聚苯乙烯的聚合机理是什么呢? 聚苯乙烯是一种由苯乙烯单体通过聚合反应得到的聚合物。聚合反应主要通过自由基聚合进行,其中自由基的产生主要有以下几种方式:热引发、光引发和氧引发。在聚合反应中,苯乙烯单体的双键发生开裂,形成自由基,进而引发聚合反应。 在发泡聚苯乙烯的聚合过程中,通常会添加发泡剂,用于产生气泡,使聚苯乙烯材料具有轻质的特性。发泡剂一般分为物理发泡剂和化学发泡剂两种。物理发泡剂是利用物理性质使聚苯乙烯发生膨胀,如加热、蒸汽等;而化学发泡剂则是通过聚苯乙烯聚合过程中的化学反应产生气体,使聚苯乙烯发生膨胀。 在聚苯乙烯的聚合中,一般采用自由基聚合反应。首先,苯乙烯单体通过热引发、光引发或氧引发等方式形成自由基。然后,这些自由基与其他苯乙烯单体发生加成反应,生成更大分子量的聚合物。聚合反应的过程中,自由基会不断地与苯乙烯单体发生反应,将聚苯乙烯的分子量不断增加。

在发泡聚苯乙烯的聚合过程中,发泡剂在聚合反应中起到关键作用。当聚合反应进行到一定程度时,发泡剂开始分解,产生大量的气体。这些气体在聚合物内部形成气泡,使聚苯乙烯发生膨胀,从而形成发泡聚苯乙烯材料。 发泡聚苯乙烯的聚合机理可以总结为以下几个步骤:首先,苯乙烯单体通过自由基聚合反应形成聚苯乙烯聚合物;然后,添加发泡剂,发泡剂在聚合反应中分解产生气体,形成气泡;最后,聚合物中的气泡使聚苯乙烯发生膨胀,形成发泡聚苯乙烯材料。 总结起来,发泡聚苯乙烯的聚合机理主要是通过自由基聚合反应进行的,聚合过程中添加的发泡剂分解产生气体,形成气泡,使聚苯乙烯发生膨胀,最终形成发泡聚苯乙烯材料。这种聚合机理为发泡聚苯乙烯的制备提供了理论基础,也为我们深入理解发泡聚苯乙烯的性能和应用提供了参考。

分散聚合法制备聚苯乙烯微球

分散聚合法制备聚苯乙烯微球 聚苯乙烯(PS)是一种重要的聚合物材料,被广泛应用于塑料制品、电子产品、建筑 材料等领域。PS微球是一种通过加工PS材料制备而成的小球形微粒,由于其具有良好的 成型性能、高度的物理稳定性和生物相容性等优点,因此在医疗、化妆品、环境修复、磁 性材料等领域中受到了广泛的关注。 近年来,随着纳米材料的广泛应用,制备纳米级PS微球的需求越来越大。传统的制备方法如沉淀聚合法、微乳液聚合法和悬浮聚合法等存在着制备时间长、产率低、工艺复杂 等缺点,因此需要开发一种新的制备方法来满足市场的需求。 分散聚合法的主要优点在于可以制备出具有高产率、多孔性、可控形貌和高度分散性 的PS微球。其中,在添加乳化剂的过程中,乳化剂可以将PS单体分散在水相中形成稳定 的微乳液,有效避免了单体颗粒的团聚,提高了聚合反应的效率。同时,添加单体粒子和 引发剂等添加剂有助于控制聚合反应的速度和形貌,从而实现对PS微球形貌和分散性的可控制。 分散聚合法制备纳米级PS微球的实验步骤主要如下: 1.准备乳化剂:选择适合的乳化剂,在水相中形成稳定的微乳液。 2.配制反应体系:将适量的PS单体、单体粒子和引发剂溶解在有机溶剂中制成混合物,与乳化剂配制成反应体系。 3.引发聚合反应:在适当的温度和时间控制下,引发剂引发聚合反应,形成固态的PS 微球。 4.分离、洗涤和干燥:对反应产物进行分离和洗涤处理,去除残余的反应物和乳化剂,最后将干燥的PS微球样品得到。 通过采用分散聚合法制备纳米级PS微球,可以实现对微球形貌和分散性的可控制,从而为其在各个领域的应用提供了新的可能。值得注意的是,分散聚合法制备微球需要特别 注意反应条件的掌控,避免聚合反应速度过快、聚合体积过大等不良现象的发生,以提高 微球的制备效率和质量。

聚苯乙烯生产工艺

聚苯乙烯生产工艺 聚苯乙烯(Polystyrene,PS)是一种常见的热塑性塑料,广泛应用于电子产品、家具、包装等领域。以下是聚苯乙烯生产的工艺流程。 1. 原料准备:聚苯乙烯的主要原料是苯(C6H6)和乙烯 (C2H4)。苯是一种由石油提炼的化学物质,而乙烯则是通过石油裂解或天然气分解得到的。这两种原料需要进行除杂处理和分离提纯,以保证聚苯乙烯的质量。 2. 乙烯聚合:将苯和乙烯加入反应釜中,加入催化剂进行聚合反应。催化剂通常是一种含有金属配位阳离子的化合物,如钯(Pd)、镍(Ni)等。在高温高压条件下,苯和乙烯发生聚合反应,形成聚苯乙烯的分子链。 3. 聚合物处理:聚合反应完成后,得到的聚苯乙烯聚合物需要进行处理。通常采用溶剂沉淀、离心或过滤等方法,将聚合物从反应溶液中分离出来,得到聚苯乙烯颗粒。 4. 预处理和造粒:将聚苯乙烯颗粒进行预处理,包括除杂、烘干等工艺。然后,将预处理后的聚苯乙烯颗粒送入熔融造粒机中,通过高温高压,将颗粒熔化并挤出成型,形成聚苯乙烯颗粒。 5. 后处理:聚苯乙烯颗粒经过冷却后,进行后处理。通常包括冷却、除静电、排气等工艺。冷却过程中,聚苯乙烯颗粒逐渐固化,并形成了均匀的颗粒形状和大小。

6. 检测和包装:将经过后处理的聚苯乙烯颗粒进行品质检测和包装。通常采用密封包装,以防止湿气和杂质进入。 通过以上工艺流程,聚苯乙烯的生产过程基本完成。根据不同的用途,聚苯乙烯颗粒可以再加工成片材、泡沫塑料等形状,满足不同领域的需求。在工艺过程中,需要严格控制反应条件、溶剂选择、催化剂用量等参数,以确保聚苯乙烯的质量和性能。同时,要注重环境保护,避免对生态环境造成污染。

聚苯乙烯的工艺流程

聚苯乙烯的工艺流程 聚苯乙烯是一种常见的合成树脂材料,广泛用于制造日常生活用品、包装材料、建筑材料等。下面将介绍聚苯乙烯的工艺流程。 聚苯乙烯的制造主要分为以下几个步骤: 1. 原料准备:聚苯乙烯的主要原料是苯乙烯(styrene)。苯乙烯可通过煤焦化气及裂解油中的芳烃分馏得到。其他辅助原料包括聚合引发剂、溶剂等。 2. 聚合反应:将苯乙烯和引发剂加入聚合反应釜中,在一定的温度和压力下进行聚合反应。聚合反应的过程中,引发剂将引发苯乙烯分子中的一部分进行聚合,形成聚苯乙烯链。 3. 分散与稳定:加入溶剂和乳化剂将聚合后的聚苯乙烯颗粒分散在水中,并添加稳定剂以防止颗粒结块。 4. 过滤与清洗:将混合物通过过滤器进行过滤,去除杂质和大颗粒,然后用清洗液进行清洗,除去残留的溶剂和其他杂质。 5. 吸水与脱溶剂:将过滤后的聚苯乙烯颗粒放入吸水器中,让颗粒吸收一定量的水分,然后将吸水的聚苯乙烯颗粒传送到脱溶剂设备中,通过加热和减压的方法将溶剂从颗粒中除去。 6. 干燥与筛分:将脱溶剂后的聚苯乙烯颗粒放入干燥器中,通过热风进行干燥,使颗粒中的水分完全蒸发。然后通过筛分设

备对干燥后的颗粒进行筛分,去除不合格的颗粒。 7. 制粒与包装:将筛分后的聚苯乙烯颗粒放入制粒机中,将其压缩成颗粒或将颗粒拉伸成片状,然后裁切成所需的形状和尺寸。最后,将制得的聚苯乙烯制品进行包装,以便存储和运输。 总结起来,聚苯乙烯的工艺流程包括原料准备、聚合反应、分散与稳定、过滤与清洗、吸水与脱溶剂、干燥与筛分、制粒与包装这几个关键步骤。这一工艺流程能够高效地生产出质量稳定的聚苯乙烯产品,满足人们对各种聚苯乙烯制品的需求。

聚苯乙烯的工艺合成

聚苯乙烯的工艺合成 摘要 可发性聚苯乙烯(Expandable PolyStyrene,简称EPS)通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物,是一种树脂与物理性发泡剂和其它添加剂的混合物。可发性PS可被加工成低密度(0.7—10.0ib/ft3)的泡沫塑料剂品。最常见的发泡性聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明PS粒料。 本设计为年产1万吨可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计,反应机理是自由基聚合,采用悬浮聚合工艺,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;在此基础上对聚合工段进行物料衡算、热量衡算、设备选型计算,绘制了带控制点的流程图、平面布置图及配管图,并编制了设计说明书和计算书。 关键词:可发性聚苯乙烯;悬浮聚合;物料衡算;工艺设计

ABSTRACT Expandable Polystyrene (Expandable PolyStyrene, referred to as EPS) commonly known as the Department of polystyrene and styrene copolymer is a resin with the physical blowing agent and other additives mixture. EPS can be processed into low-density (0.7-10.0ib/ft3) goods of the foam agent. The most common is to be made of polystyrene with n-pentane as a blowing agent aggregates of transparent PS. The design for the annual production capacity of 10,000 tons can be made of polystyrene polymerization process design section, the reaction mechanism is free radical polymerization, suspension polymerization process used to styrene as monomer, water suspension medium done using one-step production of low-temperature suspension polymerization process. This method is a styrene monomer, initiator, dispersing agent, water, blowing agent and other auxiliaries to join reactor, the polymer containing a foaming agent, after the resin particles by washing, centrifugal separation and drying, the system may be made of polystyrene beads products; in this section based on the polymer material balance, heat balance, equipment selection, the mapping of control points with the flow chart, diagram and layout of piping plans and the preparation of the design specification and calculation of the book. Key Words:Expandable PolyStyrene;Suspension Technique;Craft calculation;Technological design

聚苯乙烯的生产技术

聚苯乙烯的生产技术 聚苯乙烯(Polystyrene,PS)是一种重要的塑料材料,广泛应用于 电子、汽车、建筑、包装和家居等行业。聚苯乙烯的生产技术有两种主要 方法:高压法(高压颗粒法)和合金法(连续扩散法)。下面将分别介绍 这两种生产技术。 高压法是聚苯乙烯最早的生产方法之一,也是最常用的生产技术之一、它是通过乙烯和苯等单体在高压下进行聚合反应而制得的。具体的生产步 骤如下: 1.单体准备:将苯和乙烯按照一定比例混合并储存。 2.压缩:将混合的苯和乙烯通过压缩机增压至一定压力。 3.注入反应器:将压缩的苯和乙烯注入反应器中。 4.聚合反应:在反应器中加入聚合催化剂,如过氧化苯、过氧化甲基等,使苯和乙烯开始聚合反应。 5.运行控制:控制聚合反应的温度、压力和时间,使聚合反应达到最 佳条件。 6.放气:将反应后的气体进行放气,除去未聚合的单体和其他杂质。 7.分离和精制:通过加热和压力的方式,将聚合得到的物料进行分离 和精制,得到聚苯乙烯产品。 高压法生产聚苯乙烯的优点是生产工艺相对简单,投资和设备成本较低。然而,高压法生产的聚苯乙烯质量相对较低,耐热性和机械性能有限。

合金法是一种最近发展起来的聚苯乙烯生产技术,采用熔体混合的方 式将聚苯乙烯与其他高性能树脂或弹性体相兼容。具体的生产步骤如下: 1.单组分制备:将聚苯乙烯和其他高性能树脂或弹性体按照一定比例 配比并熔融。 2.混合制备:将熔融的聚苯乙烯和其他树脂或弹性体进行混合,使其 充分相容。 3.精制:通过加热和压力的方式,将混合得到的物料进行分离和精制,得到合金聚苯乙烯产品。 合金法生产的聚苯乙烯具有较好的耐热性和机械性能,可以根据需要 调整其硬度、韧性和透明度等性能。然而,合金法生产的聚苯乙烯设备和 工艺要求较高,投资和成本较高。 总结起来,高压法和合金法是目前主要的聚苯乙烯生产技术。高压法 工艺简单、投资和设备成本低,但产品质量有限;合金法工艺复杂,投资 和成本高,但产品具有良好的耐热性和机械性能。随着科技的发展,聚苯 乙烯的生产技术也在不断革新和改进,以满足不同行业对聚苯乙烯产品的 需求。

聚苯乙烯的悬浮聚合方法的研究

绵阳职业技术学院 材料工程系 高分子材料应用技术专业毕业论文 聚苯乙烯的悬浮聚合方法的研究 学院:绵阳职业技术学院 系部:材料工程系 班级:高分子11班 学号:201101505 姓名:刘勇 指导老师:唐云、王燕 时间:2013.09.30-2013.11.06 聚苯乙烯的悬浮聚合方法的研究 摘要:本文介绍了聚苯乙烯以及悬浮聚合的基本情况,通过悬浮聚合法制取了聚苯乙烯(PS)。主要研究了引发剂用量、搅拌速度、温度、分散剂用量以及水和单体的比对苯乙烯悬浮聚合的影响。结果表明:过氧化二苯甲酰引发剂用量为单休重的0.5%,聚乙烯醇稳定剂的用量为水量的0.05%(碳酸镁则为2-3%),单体与水比为1:5,反应温度为85-90℃,熟化温度为92-98℃,熟化时间为5小时。可制得合适颗粒尺寸、透明度良好、产率高达 99.1%的聚苯乙烯。 关键词:苯乙烯;悬浮聚合;聚苯乙烯;工艺研究

Abstrct: This paper introduces the basic situation of the suspension polymerization of polystyrene and polystyrene, by taking the suspension polymerization (PS). The main amount of initiator, agitation speed, temperature, amount of dispersing agent and water and the ratio of monomer to suspension polymerization of styrene. The results showed that: dibenzoyl peroxide initiator is an amount of 0.5% of weight of a single break, polyvinyl alcohol in an amount of stabilizer is 0.05% of water (as compared to 2 to 3% magnesium carbonate) monomer water ratio of 1 : 5, the reaction temperature is 85 a 90 ℃, curing temper ature of 92 a 98 ℃, aging time was 5 hours. , A suitable particle size can be obtained, good transparency, high yield of 99.1% polystyrene. Key Wowds:Styrene; suspension polymerization; polystyrene; Process 目录 前言 1 1 聚苯乙烯简介 1 1.1 分类 2 1.2 属性 2 1.3 发展历程 2 1.4 特点 3 1.5 机械性能 3 1.6 抗水防潮性 3

分散聚合法制备聚苯乙烯微球

分散聚合法制备聚苯乙烯微球 分散聚合法是一种常用的制备聚苯乙烯微球的方法。在这种方法中,首先需要将苯乙烯单体分散在水相中,然后通过添加适量的表面活性剂和聚合引发剂来实现聚合反应。在聚合过程中,苯乙烯单体的分散状态得到维持,从而形成均匀分散的聚苯乙烯微球。 分散聚合法制备聚苯乙烯微球具有一系列优点。首先,该方法操作简单,工艺流程相对较为简便。其次,该方法制备的聚苯乙烯微球具有较高的均一性和稳定性,可以实现粒径的精确控制。此外,该方法所需原料较少,成本相对较低,适用于大规模生产。 在分散聚合法制备聚苯乙烯微球的过程中,表面活性剂起到了至关重要的作用。表面活性剂可以使苯乙烯单体在水相中形成稳定的乳液,并防止微球的聚集和沉积。常用的表面活性剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。选择合适的表面活性剂可以有效地调控微球的形貌和粒径。 聚合引发剂是分散聚合法中另一个重要的组分。聚合引发剂可以引发聚苯乙烯单体的聚合反应,使其逐渐形成聚苯乙烯微球。常用的聚合引发剂有过硫酸铵、过硫酸钾等。合理选择聚合引发剂的种类和用量,可以控制微球的聚合速率和聚合度,从而实现对微球形貌和粒径的调控。 在具体的制备过程中,可以根据需要添加一些辅助剂来调节微球的

形貌和性能。例如,添加一些界面活性剂可以改变微球的表面性质,使其具有更好的分散性和稳定性。此外,还可以添加一些功能性单体,如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙烯酯等,来赋予微球特定的功能性。 分散聚合法是一种有效制备聚苯乙烯微球的方法。通过合理选择表面活性剂、聚合引发剂和辅助剂,可以实现对聚苯乙烯微球形貌和粒径的精确控制。该方法具有操作简单、成本低、微球均一性好等优点,适用于聚苯乙烯微球的大规模制备。随着研究的深入,分散聚合法在微球制备领域将有更广阔的应用前景。

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