聚苯乙烯的制备---副本
苯乙烯悬浮聚合制备聚苯乙烯的合成工艺
苯乙烯悬浮聚合制备聚苯乙烯的合成工艺目录第一章概述第三章聚苯乙烯珠粒制备的影响因素第四章EPS的性能及用途第一章概述1.1聚苯乙烯、可发性聚苯乙烯介绍聚苯乙烯（PS）包括普通聚苯乙烯（GPPS）.可发性聚苯乙烯（EPS).高抗冲聚苯乙烯（HIPS）及间规聚苯乙烯（SPS）。
聚苯乙烯(Polystyrene，简称PS)是一种无色透亮的热塑性塑料，质地硬而脆，无色透亮，可以和多种染料混合产生分歧的色彩。
聚苯乙烯大份子链的侧基为苯环，大体积侧基为苯环的无规排列决意了聚苯乙烯的物理化学性质，如透亮度高，刚度大，玻璃化温度高，性脆等。
其玻璃化温度80～90℃，非晶态密度1.04～1.06克/厘米3，晶体密度1.11～1.12克/厘米3，熔融温度240℃，电阻率为1020～1022欧·厘米。
导热系数30℃时0.116瓦/(米·开)。
普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆，冲击强度低，易出现应力开裂，耐热性差及不耐沸水等。
此外另有全同和间同立构聚苯乙烯。
全同聚合物有高度结晶性具有高于100摄氏度的玻璃转化温度，因此常常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性，以及一次性泡沫饭盒等。
发泡聚苯乙烯又称可发性聚苯乙烯，是由苯乙烯悬浮聚合，再加入发泡剂而制得。
白色珠状颗粒，相对密度1．05。
热导率低，吸水性小。
耐冲击振动、隔热、隔音、防潮、减振。
介电性能优良。
溶于丙酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、二氯乙烷、氯仿、不溶于乙醇、正己烷、环己烷、溶剂汽油等。
可发性聚苯乙烯为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成，加工过程中受热发泡，专用于制作泡沫塑料产品。
高抗冲聚苯乙烯为苯乙烯和丁二烯的共聚物，丁二烯为分散相，提高了资料的冲击强度，但产品不透亮。
间规聚苯乙烯为间同布局，采用茂金属催化剂生产，是近年来发展的聚苯乙烯新种类，性能好，属于工程塑料。
1.2 EPS储存前提贮存可发性聚苯乙烯树脂的设备要采取良好的接地预防措施，贮存可发性聚苯乙烯树脂的地方要有良好的通风，远离火源、热源，避免阳光直接照射，应密封良好，同时贮罐内应通以惰性气体；为保证最终产品质量，可发性聚苯乙烯树脂的贮存温度应保持在20℃；湿度不能太大，并且不能有水源。
实验8 高抗冲聚苯乙烯的制备
实验八高抗冲聚苯乙烯的制备一、实验目的1. 了解提高聚苯乙烯抗充性强度的方法。
2. 熟悉本体悬浮法制备高抗冲聚苯乙烯的原理和实验工艺。
二、实验原理聚苯乙烯是一种脆性热塑性材料，由弹性体改性的聚苯乙烯，可提高其抗冲强度，称为高抗冲聚苯乙烯（HIPS）。
HIPS由橡胶相分散在连续的聚苯乙烯相中构成两相体系，同时具有优良的尺寸稳定性和刚性，已成为世界上重要的聚合物商品。
在刚性的聚苯乙烯中引入韧性的接枝橡胶，就构成了既有一定亲和力、又不完全互容的两相。
靠合适的剪切速率可以控制橡胶粒子的大小，使其均匀分散在连续相聚苯乙烯中。
这种分散的橡胶相，起着应力集中的作用。
当受外力冲击时，不但橡胶粒子可吸收能量，而且可导致机体产生多重银纹和剪切带，从而提高了聚苯乙烯的韧性。
HIPS采用顺丁烯橡胶溶解在苯乙烯单体中，成为均相的橡胶溶液。
当聚合发生后，在苯乙烯均聚的同时，在橡胶链双键的 位置上进行接枝聚合，形成顺丁烯橡胶和苯乙烯的接枝共聚物。
当苯乙烯的聚合转化率超过2%时，聚苯乙烯从橡胶溶液中析出，此时聚苯乙烯是分散相。
随着转化率提高，体系黏度增加，以致出现“爬杆”现象。
当聚苯乙烯相体积分数接近或大于橡胶相时，发生相反转，聚苯乙烯由分散相变为连续相，体系黏度突然下降。
继续聚合，橡胶分散相粒子逐渐变小，分布趋于均匀，体系黏度又有所上升。
上述阶段是在本体聚合过程中完成，此阶段苯乙烯转化率约20~25%，为了解决散热问题，后期改为悬浮聚合。
三、主要仪器及试剂实验仪器：三口瓶、冷凝管、机械搅拌器、温度计、通气管（氮气）、称量瓶、烧杯、恒温水浴、相差显微镜实验试剂：苯乙烯（减压蒸馏）、顺丁橡胶、偶氮二异丁腈（重结晶）、聚乙烯醇、十二烷基硫醇、95%乙醇、聚苯乙烯、264抗氧剂四、实验步骤1. 本体预聚合称取4g顺丁橡胶，剪成约1cm2的小块，溶于装有42.5g苯乙烯的250mL三口瓶中，待橡胶充分溶胀后装好搅拌器、冷凝管和温度计。
聚苯乙烯微球的制备方法
聚苯乙烯微球的制备方法聚苯乙烯微球是一种在生物医学、材料科学、能源等领域应用广泛的微纳米材料。
制备聚苯乙烯微球不仅可以通过实验室和工业规模的方法进行，而且已经被广泛研究。
本文将介绍几种不同的方法，以及它们的优缺点。
一、乳液聚合法乳液聚合法是制备聚苯乙烯微球最常见的方法之一。
它的基本流程是在水相中加入单体丙烯腈（AN）和苯乙烯（St），并加入表面活性剂和十二烷基苯磺酸钠（SDBS），以及过氧化苯甲酰（BPO）作为引发剂进行聚合反应。
表面活性剂是用来降低微球的粘度和防止微球的凝聚，并有助于微球的均匀分布。
反应结束后，微球通过离心分离、洗涤、干燥等步骤进行纯化和收集。
优点：乳液聚合法制备的聚苯乙烯微球尺寸均匀，制备过程简便，且成本相对较低。
缺点：乳液聚合法的最大缺点是产生大量的废水，对环境有一定的污染。
二、辅助乳液法辅助乳液法是在乳液聚合法的基础上进行改进的方法，使用辅助表面活性剂来替代传统的表面活性剂，并使用单一引发剂来替代等量的两种引发剂，以减少废水的产生量。
辅助乳液法的基本步骤与乳液聚合法类似。
优点：与乳液聚合法相比，辅助乳液法可以减少废水的产生，对环境污染更小。
缺点：辅助乳液法的固相产率较低，微球的形态易发生变化，粘性较大，难以得到较大的微球。
三、反应溶剂剥离法反应溶剂剥离法是一种将单体反应所需的有机溶剂作为剥离剂的方法。
该方法的基本流程如下：将需要制备聚苯乙烯微球的有机溶剂、单体丙烯腈和苯乙烯混合，加入引发剂、表面活性剂和剥离剂进行聚合反应。
反应后，将微球分离、洗涤和干燥。
优点：反应溶剂剥离法可以制备规模较大的聚苯乙烯微球，而且微球的形态和尺寸分布较均匀。
缺点：反应溶剂剥离法的缺点是需要大量的有机溶剂，并且需要处理溶剂和废水。
微球的悬浮性较强，制备过程中难以调控聚合反应。
四、界面反应法界面反应法是指在水-油界面或水-空气界面上进行的聚合反应。
该方法的基本流程是在水相中溶解表面活性剂和单体丙烯腈、苯乙烯等单体，将油相浸入水相中。
高抗冲聚苯乙烯的制备
高抗冲聚苯乙烯的制备一、聚苯乙烯的发展及高抗冲聚苯乙烯的简介苯乙烯树脂是五大通用性合成树脂之一，一般按产量仅次于PE、PVC和PP而居第四位。
苯乙烯发展初期，只生产通用型聚苯乙烯。
其质硬而脆、机械强度不高、耐热性较差，且易燃。
为此人们做了大量的改进工作，形成了高抗冲聚苯乙烯、可发性聚苯乙烯、丙烯晴-苯乙烯共聚物等为代表的庞大的苯乙烯树脂体系。
高抗冲聚苯乙烯是一种橡胶粒径约为2um,分散在透明聚苯乙烯基质中形成的复合材料。
它具有尺寸稳定、电绝缘性好、易于加工、成本低廉、综合性能优良等优点，从而在包装、器械、家电及玩具等领域被广泛使用，消耗量逐年增加。
高抗冲聚苯乙烯一般是用橡胶状丁二烯聚合物补强的聚苯乙烯。
它可为混合物或接枝共聚物，前者很少引起聚苯乙烯性能的变化，或者根本没有变化，而后者则根据参入的聚丁二烯量在抗冲击强度及其他性能方面显出很大的改善，用橡胶改善聚苯乙烯大大增加了高抗冲聚苯乙烯的应用范围。
二、原理及制备聚苯乙烯的接枝共聚共混方法主要有乳液―悬浮方法、本体—悬浮方法和连续本体方法等。
其中乳液—悬浮方法由于经济╱性能指标较差已经逐渐被淘汰。
本体—悬浮方法是发展较晚的一种方法，但由于设备利用率低，工艺流程长，能耗大，生产成本较高，此法一趋淘汰。
1、工业制法本体法聚合时，首先将橡胶溶解于苯乙烯单体中。
在与聚合反应转化至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达到一定的相体积比时，在切应力搅拌存在下，即发生相变。
此时，橡胶在反应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。
反应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应，转化率达75%～80%时，将聚合物送入脱气槽，脱去未反应的单体，再经挤压抽条、冷却、造粒、包装即得成品。
步骤：⑴聚合：由预聚和终聚两部分组成，预聚在较低的温度（如90℃）并伴有良好的搅拌条件下进行；终聚则在较高温度下进行（如120℃），通过加入溶剂来降低反应体系的粘度。
聚苯乙烯微球ps的制备过程
聚苯乙烯微球ps的制备过程聚苯乙烯微球ps的制备过程苯乙烯由于共轭结构，电子流动性好，容易诱导极化，所以一般可以由自由基聚合、离子聚合、配位聚合等机理进行制备。
其聚合方法也比较多样，可以本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合。
本文主要对无皂乳液聚合制备聚苯乙烯的实验进行介绍和简单评析。
01实验部分取一定量的苯乙烯（使用前经减压蒸馏）单体，用K2S2O8 （AR，使用前经重结晶）作引发剂，以NaCl（AR，使用前经重结晶）调节乳液离子浓度，在一定的搅拌速度下，通氮气回流，聚合反应24h。
确定一定量的苯乙烯单体及离子强度，在一定的搅拌速度下，通氮气回流，聚合温度取70°C。
分别取不同反应时间的聚合物乳胶，研究反应时间对粒径的影响。
02结果分析离子强度对聚合物微球粒径的影响控制其他参数固定（单体浓度为0.87mol /L、引发剂浓度为4.3×10-3 mol /L、聚合温度为70°），单独改变离子浓度，微球粒直径随着离子强度的增大而变大，结果如下图。
由于所用的引发剂为离子型引发剂( K2S2O8 )，引发剂分裂碎片附在高聚物周围，由于静电排斥作用保持体系的稳定。
当加入氯化钠电解质时，随着离子强度增大，乳胶粒双电层变薄，静电排斥力逐渐下降，体系变得越来越不稳定，使得初始离子失去稳定性而彼此凝结，胶乳粒径变大，形成粒径较大的聚合物微球。
物粒径的影响在其他影响参数固定的情况下，单独改变反应时间，不同时间下聚合物微球的TEM照片和影响曲线如下图所示。
一阶段，在较短的时间内，形成聚合物晶核；第二阶段，微球粒径迅速增大，在短短的时间内增大到0.72μm；第三阶段，在很长的时间内微球粒径几乎不变。
在苯乙烯无皂聚合体系中，单体被K2S2O8 引发剂引发后，生成一端具有水溶性的离子对引发剂残基，另一端为增长的短链油性自由基，每一个活性自由基都是表面活性剂分子。
起初这些胶束比较稳定，但当单体或新生成的链增长自由基扩散到胶束，并进行反应时，颗粒体积变大，表面离子对密度变小，体系变得极不稳定，彼此发生缠结生成稳定粒子。
聚苯乙烯离聚体的制备及性质
化学化工学院材料化学专业实验报告一、预习部分1、聚苯乙烯的性质及应用1.1 聚苯乙烯的基本性质聚苯乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能。
易燃烧且离火后继续燃烧。
透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。
聚苯乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下，透明度随分子量增大而提高。
高密度聚苯乙烯熔点范围为132-135℃，低密度聚苯乙烯熔点较低（112℃）且范围宽。
常温下不溶于任何已知溶剂中，70℃以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。
1.聚苯乙烯有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质腐蚀，但硝酸和硫酸对聚苯乙烯有较强的破坏作用；2.聚苯乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，炭黑对聚苯乙烯有优异的光屏蔽作用。
受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。
由乙烯均聚以及与少量α-烯烃共聚制得的乳白色、半透明的热塑性塑料。
密度0.86～0.96g/cm3.按密度区分有低密度聚苯乙烯(也包括线性低密度聚苯乙烯)、超低密度聚苯乙烯等。
无味、无毒。
耐化学药品，常温下不溶于溶剂。
耐低温，最低使用温度-70～-100℃。
电绝缘性好，吸水率低。
物理机械性能因密度而异。
工业上低密度聚苯乙烯主要采用高压(110～200MPa)、高温(150～300℃)自由基聚合。
其他则用低压配位聚合，有时同一套装置可生产密度0.87～0.96g/cm3的聚苯乙烯产品，称全密度聚苯乙烯工艺技术。
聚苯乙烯可加工制成薄膜、电线电缆护套、管材、各种中空制品、注塑制品、纤维等。
广泛用于农业、包装、电子电气、机械、汽车、日用杂品等方面。
1.2 聚苯乙烯的应用印刷方面适用于抗水、油及化学物品等性能较高的产品标签，瀚源印刷常将此材料应用于化妆品、洗发水、洗涤和其他在使用过程中有耐潮、耐挤压要求的日用化学品标签。
优异的柔软性，尤其适用于塑料袋。
聚苯乙烯发泡材料的制备与性能研究
聚苯乙烯发泡材料的制备与性能研究聚苯乙烯发泡材料是一种轻质、强度高、隔热性能好的材料，广泛应用于建筑、包装、运输等领域，成为现代化产业中必不可少的材料之一。
本文将介绍聚苯乙烯发泡材料的制备方法和性能研究。
一、聚苯乙烯发泡材料的制备方法聚苯乙烯发泡材料主要有物理发泡和化学发泡两种制备方法。
1. 物理发泡法物理发泡法是将聚苯乙烯粒子经过机械搅拌、加热膨胀和冷却固化等步骤制备而成的。
具体制备过程如下：首先将聚苯乙烯粒子和发泡助剂混合均匀，然后加入适量的溶剂使之成为糊状物。
接下来将混合物装入发泡机中，调节加热温度和时间，使其充分膨胀，待发泡物冷却硬化后即可得到聚苯乙烯泡沫。
物理发泡法具有制备工艺简单、工艺成熟、生产成本低等优点，但产生的废气污染较严重，可能会对环境造成影响。
2. 化学发泡法化学发泡法是在聚苯乙烯中加入化学发泡剂，通过化学反应使发泡剂分解产生气体，形成泡沫材料。
具体制备过程如下：首先将聚苯乙烯和发泡剂在加热条件下混合均匀，加入催化剂，使发泡剂分解生成气体，形成泡沫。
化学发泡法具有制备出的泡沫材料结构均匀、气孔尺寸小、制备过程绿色环保等优点，但需要对催化剂的种类和用量进行精确控制。
二、聚苯乙烯发泡材料的性能研究1. 物理性能聚苯乙烯发泡材料的密度一般在20-40 kg/m³之间，具有良好的轻质性能。
另外，由于其内部有不规则的气孔结构，具有较好的吸音性能和隔热性能，能够有效防止热量传递。
但其强度和刚度相对较低，容易被压缩以及发生形变。
2. 热学性能热学性能是聚苯乙烯发泡材料的主要性能之一。
常应用于建筑隔热材料中，能够有效隔绝外界寒冷或炎热的气候条件，提高室内生活的舒适性。
3. 燃烧性能聚苯乙烯发泡材料具有较好的阻燃性能，即使在长时间的接触热源之下也不会发生自燃或延续燃烧的现象。
但当发生火灾时，聚苯乙烯材料会发生剧烈的鼓泡和燃烧，极易引发火灾。
4. 化学性能聚苯乙烯发泡材料在常温下稳定性较好，但受到日晒雨淋和大气中有害气体的作用，容易老化和破损。
聚苯乙烯的制备 - 副本
聚苯乙烯的制备 - 副本
卡塔尔语
聚苯乙烯是一种非常常见、广泛使用的塑料，用于制作许多日常用品，如家居用品、
儿童玩具、电器和汽车零部件等。
它具有优良的机械性能、高强度、良好的耐热性和电绝
缘性，因此成为塑料制品制造业的重要原料。
聚苯乙烯的制备过程涉及到苯乙烯单体的聚合反应，可以通过不同的方法进行制备，
以下是其中两种常见的生产方式：
1. 传统生产方法
传统的聚苯乙烯生产方法采用的是自由基聚合反应。
具体生产过程如下：
1) 将苯乙烯与一定比例的苯加入反应釜中；
2) 加入引发剂（如过氧化苯甲酰、过氧化苯乙酰）启动聚合反应；
3) 控制温度和压力，维持反应环境，直至反应达到一定程度；
4) 采用精馏分离技术分离聚合产物和反应物。
这种生产方式的优点是反应过程较为简单，生产成本较低。
但由于是一种自由基聚合
反应，聚合反应的选择性不高，产物中会有一定比例的无规共聚物，降低了产品质量。
均相生产方法主要采用负离子聚合反应或阳离子聚合反应，通过精确控制反应条件，
以及合适的引发剂和过渡金属催化剂，可以大大提高聚合反应的选择性，使产品质量更
好。
均相生产方法的步骤如下：
此种生产方法由于能更好地控制待聚合单体的结构、相对数量、反应速度和均分子量，因此制出的聚苯乙烯单体结晶度更高，力学性能更好。
聚苯乙烯的制备是一个复杂的工艺过程，需要控制反应温度、压力、引发剂和催化剂
等因素，以及对产物进行后处理和分离等技术。
由于聚苯乙烯是一种广泛使用的产品，其
生产工艺和质量控制也一直受到关注和改进，以适应市场需求和环保要求。
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专业技能综合实训报告
反应的进行，乳胶粒中单体不断被消耗，单体的平衡不断沿单体珠滴一水相一乳胶粒方向移动，致使单体珠滴中的单体逐渐减少，直至单体珠滴消失。
4 •聚合完成阶段
此阶段不仅胶束消失了，而且单体珠滴也不见了。
在乳胶粒中进行的聚合反应只能消耗自身贮存的单体，而得不到补充。
随反应进行，由于Trommsdroff效应，反应速率常常
出现加速现象，直至单体消耗完。
实训器材药品：（用量）
组分试剂规格加料量
单体苯乙烯> 99.5%16ml
分散剂聚乙烯醇（1.5%）DP=175± 5020ml
引发剂BPO精制0.3g
介质水无离子水130ml
（2）实验步骤
仪器：（使用条件）
表面皿、吸管、移液管、搅拌马达、水浴、布氏漏斗
实训过程：（包括主要步骤、实验分析等，可用流程、框图表示）
---- 1.搅拌器2.四氟密封塞3.温度计4.温度计套管5.冷凝管
按上图安装装置
称取0.3gBPO放于100ml锥形瓶
量取16ml苯乙烯（＞99.5%）加入锥形瓶中
振动，待BPO完全溶解于苯乙烯后将溶液加入三口瓶中
加入20ml1.5%的聚乙烯醇溶液
用130ml无离子水分别冲洗锥形瓶和量筒后加入三口瓶
20-30 分钟内升温至85-90 C
1.5-2h 后，吸取少量颗粒进行观察
如颗粒变硬发脆，可结束反应。
产品用布氏漏斗滤干，并用热水洗数次，烘干（50C）
关键技术分析：（注意事项）
1.反应时搅拌要快，均匀，使单体能形成良好的珠状液滴。
2.80 ± 1C保温阶段是实验成败的关键阶段，此时聚合热逐渐放出，油滴开始变粘易发生粘连，需密切注意温度和转速的变化。
3.如果聚合过程中发生停电或聚合物粘在搅拌棒上等异常现象，应及时降温终止反应
并倾出反应物，以免造成仪器报废。
数据处理:
实训现象:
结果讨论：（设计方案，具体实验）
学生签名:
评语与成绩:
教师签名：
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