聚苯乙烯的制备方法及原理.pptVIP

•聚苯乙烯的制备

聚苯乙烯分类和优缺点

•聚苯乙烯〔PS〕

•包括普通聚苯乙烯〔GPPS)，发泡聚苯乙烯〔EPS)，高抗冲

聚苯乙烯〔HIPS〕及间规聚苯乙烯〔SPS〕

•聚苯乙烯PS的优点：透明度高〔透过率高，可作光学聚合

物材料〕、加工流动性好〔成型温度与分解温度之间范围

宽〕、刚性较高〔苯侧基位阻效应〕、尺寸稳定性好、收

缩率低、易着色、易印刷和电绝缘性好。

•聚苯乙烯Ps的缺点：韧性差、耐溶剂耐化学试剂耐沸水性

能差、易出现应力开裂现象〔硬且脆〕、易燃烧，离开火

源会继续燃烧并伴有浓烟。

本体聚合制备HIPS

•工艺流程图

具体工艺

•本体法聚合时，首先将橡胶溶解于苯乙烯单体中。在

与聚合反响转化至6％—10％时，就开始形成两相，即PS

相和橡胶相。这样，苯乙烯中的PS相和苯乙烯中的橡胶相

到达一定的相体积比时，在切应力搅拌存在下，即发生相

变。此时，橡胶在反响系统中的相容性降低，因橡胶析出

而体系粘度骤降，而切应力的存在使橡胶颗粒分散为切断

小粒，这便是本体聚合法生产HIPS的关键所在。反响由苯

乙烯本体聚合和橡胶苯乙烯聚合两种方式同时进行，经过

四个聚合釜连续反响，转化率达75%～80%时，将聚合物送

入脱气槽，脱去未反响的单体，再经挤压抽条、冷却、造

粒、包装即得成品。

工艺特点

•1、优点

•产品纯洁，可直接进行浇铸成型；生产设备利用率高，操作简单，

不需要复杂的别离、提纯操作。投资较少，反响器有效反响容积大，

生产能力大，易于连续化，生产本钱低．

•2、缺点

•热效应相对较大，自动加速效应造成产品有气泡，变色，严重时那

么温度失控，引起爆聚，使产品达标难度加大。由于体系粘度随聚合

不断增加，混合和传热困难，有时还会出现聚合速率自动加速现象，

如果控制不当，将引起爆聚；产物分子量分布宽，未反响的单体难以

除尽，制品机械性能变差等

产品特点

•HIPS具有通用聚苯乙烯〔GPPS〕的尺寸稳定性，而且具

有更好的冲击强度和刚性。HIPS具有通用聚苯乙烯〔GPPS〕

的尺寸稳定性，而且具有更好的冲击强度和刚性。

•耐冲击性聚苯乙烯是通过在聚苯乙烯中添加聚丁二烯橡

胶颗粒的方法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。这种聚苯

乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒并通过枝接的方法把聚苯乙

烯和橡胶颗粒连接在一起。当受到冲击时，裂纹扩展的尖端

应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉。因此裂纹的扩展受到

阻碍，抗冲击性得到了提高。

一步法与两步法悬浮聚合制备EPS

•一步法工艺流程图

一步法与二步法具体步骤

•一步法：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，

按自由基反响历程进行聚合反响，聚合到稳定时间后参加发泡剂，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、枯燥、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。

•二步法：二步法工艺是将苯乙烯、PS、软水以及分散剂溶解、混合，

经计量槽参加聚合釜内，参加引发剂和局部助剂，在适宜的条件下进

行聚合生成PS粒料并枯燥至含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。

工艺特点

•一步法工艺具有工艺简单、流程短和投资费用低的优点，在降低消耗

和节约能耗方面均优于二步法，但产品分子量略低，且由于聚合与浸

溃在同一过程中进行，难免产生局部含发泡剂的粉状物，处理起来十

分麻烦。

•二步法生产工艺由于聚合后就对聚合物颗粒进行分级，再根据不同粒

经按不同工艺浸渍，故所得EPS珠粒质量较佳，同时还可防止含发泡

剂粉状物的产生，不必进一步处理，但二步法工艺生产流程较长，投

资费用较高，且生产过程能耗大，产品本钱高。一步法虽有缺点，但

与二步法比较仍是利多弊少，特别是在经济上占有极大优势，故目前

国外生产EPS较为普遍地应用一步浸渍。

一步法，二步法生产EPS比较