高分子苯乙烯聚合综述苯乙烯聚合综述
高分子化学实验 苯乙烯的悬浮聚合

实验名称苯乙烯的悬浮聚合2013级高分子2班覃秋桦 1314171027林夏洁 1314171014一、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、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。
苯乙烯的聚合方法

苯乙烯的聚合方法
苯乙烯,化学式为C8H8,是一种重要的芳烃化合物,具有稳定的分子结构和多种应用领域。
苯乙烯的聚合方法通常包括自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等多种方式。
自由基聚合是一种常见的苯乙烯聚合方法。
在这一过程中,通过引发剂诱导苯乙烯单体发生自由基聚合反应,生成高分子量的聚合物。
自由基聚合反应通常在高温下进行,利用引发剂如过氧化物来引发反应。
这种方法制备的聚苯乙烯具有高纯度、高透明度和耐热性强的特点,广泛应用于包装材料、电子产品等领域。
阴离子聚合是另一种重要的苯乙烯聚合方法。
阴离子聚合过程中,通过阴离子引发剂如丁基锂等引发苯乙烯单体的聚合反应,生成具有高度结晶度和分子量的聚苯乙烯。
这种方法制备的聚合物在耐热性和机械性能上表现优异,常用于生产塑料制品、建筑材料等领域。
此外,阳离子聚合也是一种常见的苯乙烯聚合方法。
在这种方法中,利用阳离子引发剂如硫酸铝等催化苯乙烯的聚合反应,形成线性或支化结构的聚合物。
阳离子聚合通常在低温下进行,并可以控制聚合物的分子量和结构,适用于制备具有特殊性能要求的聚苯乙烯。
综上所述,苯乙烯的聚合方法多样化且应用广泛,不同的聚合方法可以制备出具有不同性能特点的聚合物,满足各种工业领域的需求。
随着科学技术的不断进步,苯乙烯的聚合方法将继续完善和创新,为材料科学领域带来更多的可能性。
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高分子实验——苯乙烯的悬浮聚合

高分子实验苯乙烯的悬浮聚合班级:姓名:学号:指导老师:日期:年月日实验目的熟悉苯乙烯悬浮聚合的原理和方法。
实验原理不溶于水的单体以小液滴状态悬浮在水中进行的聚合反应叫悬浮聚合,又叫珠状聚合。
体系主要由四个组分组成:单体、引发剂、水和分散剂。
一般控制油水比即油:水=1:1-1:3。
实验室中可更大一些。
单体液层在搅拌的剪切力作用下分散成微小液滴,粒径的大小主要由搅拌的速度决定,悬浮聚合物一般粒径在0.01-5mm之间,常取0.05-2mm.由于油水两相同的表面张力可使液滴粘结,必须加入分散剂降低表面张力,保护液滴,使形成的小珠有一定的稳定性。
分散剂可用聚乙烯醇(PVA)、明胶等高分子或不溶于水的无机盐如CaCO3、BaSO4等,用量约为单体量的0.1%左右。
对孤立的小珠本身而言,实际上仍系本体聚合,所以符合本体聚合的一般规律。
悬浮聚合法温度容易控制,兼取本体聚合和溶液聚合之长,后处理简单,生产成本低,产品可直接加工,但产品纯度不如本体法高,残留的分散剂影响透明度及介电性能。
反应简式如下:试剂和仪器苯乙烯(精制)、过氧化苯甲酰BPO(重结晶)、聚乙烯醇水溶液(3%)、蒸馏水、电动搅拌器、2.50ml三颈瓶、回流冷凝管、温度计、量筒、烧杯。
实验步骤在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的250ml三颈瓶中,加入7.5-8.5ml 3%的PVA水溶液及120ml蒸馏水,搅拌均匀后,再加入预先溶有0.1-0.13g BPO的15g苯乙烯溶液,调整适当搅拌速度,使液滴在水中分散成所要求的粒径,快速升温到85℃(可用便于观察的大烧杯作水溶),恒温反应2.5小时左右,待粒珠稍有强度时,升温到90-95℃,熟化0.5-1小时。
反应结束后,倾出上层液体,用热水洗涤三次,再用冷水洗涤三次,然后抽滤,60℃下烘干,称重并观察珠粒是否透明和均匀。
实验数据称量的BPO的质量:0.130g。
最终烘干后得到的聚苯乙烯的质量:14.35g实验结果产率:14.35/15*100%=95.67%实验感想略。
苯乙烯的聚合反应

苯乙烯的聚合反应
苯乙烯是一种重要的有机化合物,广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域。
苯乙烯的聚合反应是将苯乙烯单体分子通过特定催化剂作用下连接成高分子链的化学反应。
苯乙烯的聚合反应可采用自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等多种方法。
其中,自由基聚合是应用最广泛的一种方法。
在自由基聚合中,苯乙烯单体经过引发剂(如过氧化苯甲酰)、协同剂(如二甲基硫)、反应溶剂和适当反应条件的作用下,发生链式反应,生成高分子聚合物。
自由基聚合反应的特点是反应速度快、条件温和,但也具有分子量分布较宽、活性中心易受杂质影响等缺点。
阴离子聚合和阳离子聚合较自由基聚合反应更为严格,但也更加局限。
苯乙烯的聚合反应在工业生产中发挥着重要作用。
通过控制反应条件和催化剂的种类、浓度等参数,可以生产出不同分子量、分子量分布、化学结构和物理性质的苯乙烯高分子材料。
这些材料广泛应用于日常生活和工业生产中,如塑料制品、电子器件、医疗器材等领域。
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苯乙烯聚合方法综合实验结果

苯乙烯聚合方法综合实验结果苯乙烯聚合是一种重要的合成方法,在本实验中我们探索了不同条件下苯乙烯聚合的影响及结果。
苯乙烯是一种常见的单体,通过聚合反应可以制备出各种聚苯乙烯材料,具有广泛的应用领域。
在本次实验中,我们采用了三种不同的苯乙烯聚合方法:自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。
首先,我们以自由基聚合为例进行了实验。
在自由基聚合反应中,我们发现温度对聚合速率有着显著的影响。
随着温度的升高,聚合速率逐渐增加,但当温度过高时反应会失控。
另外,引入不同种类的引发剂也会对聚合反应的效果产生影响,部分引发剂会加速聚合速率,而另一些则会导致副反应的发生。
其次,我们进行了阴离子聚合的实验。
阴离子聚合是一种通过阴离子引发剂引发的聚合反应,产物中不带电荷。
在这一实验中,我们发现反应溶液的酸碱度对聚合反应有着重要影响,酸性条件下聚合速率更快,而碱性条件下会发生副反应。
此外,实验中还观察到了溶剂选择对反应效果的影响,不同溶剂的极性和溶解度会引起不同的反应结果。
最后,我们进行了阳离子聚合的实验。
阳离子聚合是利用阳离子引发剂引发的聚合反应,产物中带正电荷。
在实验中,我们发现反应物的浓度对聚合反应的影响较大,浓度过高会导致反应物间的竞争反应,影响聚合速率。
而随着反应时间的增加,聚合物的分子量也会逐渐增大,但同时也会出现过度聚合的问题。
综合以上三种聚合方法的实验结果,我们可以得出结论:苯乙烯聚合方法的选择应根据具体情况来决定,不同的聚合方法在不同条件下具有不同的优势和适用性。
通过实验的结果,我们也深入了解了苯乙烯聚合反应的反应条件和影响因素,这对于进一步优化苯乙烯聚合工艺具有指导意义。
希望这些综合实验结果可以对相关领域的研究和应用提供一定的参考和启发。
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苯乙烯按照什么机理聚合

苯乙烯按照什么机理聚合苯乙烯是一种重要的石油化工产品,也是一种常用的合成高分子材料的原料。
聚苯乙烯(PS)是一种重要的塑料,具有良好的机械性能和透明度,在日常生活和工业中被广泛应用。
聚苯乙烯的聚合过程是通过苯乙烯分子间的化学键结合而形成大分子链的过程。
聚合过程主要可以分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合三种类型,其中自由基聚合是制备聚苯乙烯最主要的方法之一。
自由基聚合是通过引发剂的作用,在一定条件下使苯乙烯分子发生聚合反应的机理。
在自由基聚合中,通常利用过氧化物等引发剂将苯乙烯引发生成自由基,然后自由基与另一个苯乙烯分子结合,不断重复这一过程,最终形成聚苯乙烯链。
这种聚合机理下所形成的聚苯乙烯具有均一的结构,分子链较直链,常见的产品为一般性能的聚苯乙烯。
除了自由基聚合外,苯乙烯还可以通过阴离子聚合的方式进行聚合反应。
阴离子聚合是在碱性条件下进行的聚合反应,引发物多为有机金属化合物,通过金属离子引发苯乙烯分子生成负离子,随后负离子进行链式聚合反应,生成聚苯乙烯。
这种聚合方式下所得的聚苯乙烯具有较高的收率和分子量,分子链呈螺旋状,常见应用于高性能塑料的制备。
此外,阳离子聚合也是实现苯乙烯聚合的一种方式。
阳离子聚合是在酸性条件下进行的聚合反应,引发物为质子酸或强酸,在阳离子作用下使苯乙烯分子发生聚合反应,生成聚苯乙烯。
这种聚合机理下制备的聚苯乙烯具有分子链分布较窄、无规则排列等特点,常见应用于特殊工业领域。
综上所述,苯乙烯的聚合机理主要包括自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合三种类型。
不同的聚合方式得到的聚苯乙烯具有不同的结构和性能特点,满足了市场对不同应用领域的需求。
随着合成高分子材料领域的不断发展,对聚苯乙烯聚合机理的研究也在不断深化,为其在更广泛领域的应用提供了更多可能性。
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苯乙烯的聚合机理

苯乙烯的聚合机理
苯乙烯是一种重要的单体,经过聚合可制备出聚苯乙烯,它是一种常见的塑料材料,被广泛用于包装、建筑材料、电子产品外壳等多个领域。
苯乙烯的聚合机理是指通过化学方法将苯乙烯单体分子进行反应,形成高分子链的过程。
首先,苯乙烯的聚合反应是一种加成聚合反应,即通过不断加成苯乙烯单体的方式,使高分子链不断延长。
这种反应通常在高温下进行,常见的催化剂有过渡金属催化剂如钯、镍等。
在聚合反应开始时,催化剂会引发苯乙烯单体的开环聚合,将苯乙烯单体的双键打开生成自由基,再通过自由基的反应与其他苯乙烯单体结合,形成链的延伸,逐渐形成聚合物链。
其次,苯乙烯的聚合过程中,需要考虑引发剂的作用。
引发剂在聚合反应过程中起到引发自由基的作用,加速反应的进行。
常见的引发剂有遇氧化剂和光引发剂。
遇氧化剂通常在高温下将单体氧化生成自由基,而光引发剂则是在受紫外光照射时引发链的开始。
通过引发剂的作用,可以控制聚合反应的速度和产物的分子量大小。
最后,苯乙烯的聚合过程是一个重复的多步骤过程,需要不断加入新的苯乙烯单体,形成链的延伸。
聚合反应通常分为引发、延伸和终止三个过程。
引发过程是通过引发剂将单体引发成自由基,延伸过程是自由基与苯乙烯单体结合形成链的延伸,终止过程是停止延伸过程形成最终的聚合物。
综上所述,苯乙烯的聚合机理是一种重要的化学反应过程,通过引发剂的作用,在适当的条件下将苯乙烯单体不断延伸形成高分子链。
这种聚合过程对于生产高性能的聚苯乙烯塑料具有重要意义,也拓展了塑料在工业和生活中的应用范围。
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苯乙烯的聚合方法实验报告总结

苯乙烯的聚合方法实验报告总结
苯乙烯是一种常见的单体,可以通过聚合方法制备成聚苯乙烯,聚苯乙烯是一种重要的工业聚合物,在生活中应用广泛。
本实验旨在探究苯乙烯的聚合方法,并总结实验结果。
首先,实验采用了自由基聚合的方法制备聚苯乙烯。
在实验室条件下,将苯乙烯单体与引发剂加入反应釜中,控制反应温度和时间,观察反应过程中的变化。
经过一段时间的反应,得到了聚合得到的聚苯乙烯样品。
实验结果表明,自由基聚合是一种有效的合成聚苯乙烯的方法,所得样品具有一定的结晶性和热稳定性。
其次,实验还尝试了阳离子聚合方法。
在该方法中,使用了不同的引发剂和反应条件,探究了对聚苯乙烯结构和性质的影响。
实验结果显示,阳离子聚合相对于自由基聚合在某些方面具有优势,例如聚合速度较快、对不同单体适应性较强等。
除了以上两种主要的聚合方法,实验还比较了离子液体聚合、金属催化聚合等不同方法在聚合苯乙烯过程中的应用。
通过对比分析不同方法的优缺点,为选择最适合的聚合方法提供了参考。
综上所述,本实验通过多种方法尝试了苯乙烯的聚合过程,并对不同方法的优劣进行了总结。
实验结果表明,不同的聚合方法在合成聚苯乙烯时具有各自的特点,需要根据实际需求和条件进行选择。
希望通过这次实验,能够加深对苯乙烯聚合方法的理解,为聚苯乙烯的合成和应用提供参考借鉴。
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苯乙烯聚合综述学院专业姓名学号日期]苯乙烯聚合综述【摘要】本文对苯乙烯聚合工艺进行概述,介绍苯乙烯不同聚合方法的制备工艺,重点总结了国内外最具代表性的工艺流程、设备及其特点,并指出了国内外苯乙烯聚合的研究和发展趋势。
【关键词】苯乙烯,工艺流程,发展趋势【Abstract】The article summarizes polymerization process of styrene at home and abroad . It introduces the preparations of different styrene polymerization processes, especially focuses on the most representative processes at home and abroad, together with its equipment and characteristics, and points out the research and development trends of the polymerization of styrene.【Keywords】styrene, polymerization process, development trends.1前言苯乙烯单体(Styrene Monomer,简称SM)是石油化工的基本原料,主要用来生产各种合成树脂和弹性体。
聚苯乙烯(PS)是苯乙烯最大的下游衍生物,分为通用级聚苯乙烯(GPPS)、高抗冲级聚苯乙烯(HIPS)、可发性聚苯乙烯(EPS)。
其他的下游衍生物包括丙烯腈- 丁二烯- 苯乙烯(ABS)树脂、苯乙烯- 丙烯腈(SAN)树脂,不饱和聚酯树脂(UPR),丁二烯- 苯乙烯橡胶(SBR)以及丁二烯苯乙烯乳液(SBL)等。
这些产品广泛用于汽车制造、家用电器、玩具制造、纺织、造纸、制鞋等工业部门。
此外,它还可以作为医药、农药、染料和选矿剂的中间体,用途十分广泛[1]。
苯乙烯聚合的聚合方法主要有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合,不同聚合方法进行聚合时,其配方、机理、生产特征、产物特性等都有一定的差异。
2国内外苯乙烯的发展状况2.1国内苯乙烯的发展状况2002 年,中国苯乙烯的产能为102 万吨/ 年,之后逐年增长,经过2005 ~ 2006 年集中大规模扩能,2006年底国内苯乙烯产能达到282万吨/ 年。
2007 ~ 2008 年国内苯乙烯产能小幅增长。
2009 ~ 2010年再次快速扩容,分别新增苯乙烯产能116 万吨/ 年和120 万吨/ 年。
2011 ~ 2012 年苯乙烯扩能增速放缓,其中,2011 年新增苯乙烯产能51.2 万吨/ 年,包括广东新华粤、常州新日化学、青岛炼化、陕西延长炼化及北京燕山石化。
2012 年新增苯乙烯产能50 万吨/ 年,包括抚顺石化、巴陵石化及吉林石化。
截至2012 年10 月底,我国苯乙烯产能已超过650 万吨/ 年,主要生产企业有31 家。
随着我国苯乙烯生产能力的不断增加,产量也不断增加。
1995 年我国苯乙烯的产量只有25.6 万吨,2000 年增加到76.4万吨,1995 ~ 2000 年国内苯乙烯产量的年均增长率达到24.4%。
2004 年,我国苯乙烯的产量进一步增加到接近100万吨,2007 年增至210 万吨。
2008 年受国际金融危机影响,下游需求减弱,苯乙烯产量小幅降至209 万吨。
2009年以来,随着国内需求的回暖,苯乙烯产量迅速增长,2011 年国内苯乙烯的总产量达到约440万吨。
2012年中国苯乙烯主要生产企业及产能情况[1]近年来我国苯乙烯的市场供需情况见表2[2]。
表2 我国苯乙烯的市场供需情况2009 年我国苯乙烯装置能力爆发式增长, 新增苯乙烯产能168 万t , 新建苯乙烯装置产能陆续投产或试车, 实际投产运行装置产能为93 万t/ a。
新增产能从生产地区来看, 主要集中在北方地区。
从供应地区来看, 主要供给华北及华东地区。
在生产工艺方面, 山东菏泽玉皇化工的20 万t/ a 苯乙烯装置采用的是国内较为少见的乙醇脱水制取乙烯的方法来生产苯乙烯。
2009 年我国苯乙烯产能已达到486. 9 万t/ a。
目前,我国苯乙烯主要应用于EPS、GPPS/HIPS、ABS/SAN 树脂的生产。
2.2国外苯乙烯的发展状况由于聚苯乙烯和ABS 树脂等苯乙烯下游产品消费的强劲增长, 近年来世界苯乙烯的生产发展很快。
但由于2008 年全球经济衰退, 预计未来几年苯乙烯的需求增长率会降低, 将由2002 年~2007 年的年均增长率3. 1% 减少到2009 年~2015 年2. 2% 。
另外, 未来几年苯乙烯生产能力的增长将远高于需求的增长。
这一方面是受到亚洲地区新建能力不断增加的影响, 同时也是中东地区大力发展石化业, 乙烯配套大型苯乙烯装置所导致, 今后苯乙烯的发展重心将向亚洲及中东地区转移[2]。
2011 年,世界苯乙烯产能约为3243 万吨/ 年,世界苯乙烯生产能力主要分布在东北亚、北美及西欧地区。
中国是世界上最大的苯乙烯生产国家,截至2012 年10 月,中国苯乙烯生产能力为655.6 万吨/ 年,占世界总生产能力的20%;其次是美国,生产能力约489 万吨/ 年,占总生产能力的15%;第三和第四分别是日本和韩国,其生产能力分别为300 万吨/ 年和287 万吨/ 年,各占世界总生产能力的9.2% 和8.8%。
2002 ~ 2007 年全球苯乙烯产量随产能平稳增长。
2002 年世界苯乙烯产量约为2240 万吨,到2007 年增长至2640 万吨。
受金融危机和经济不景气影响,2008 年世界苯乙烯产量出现下降,降至2370 万吨,之后开始复苏,2010 年恢复到危机前的水平。
2011 年世界苯乙烯产量达到约2700 万吨。
2011 年,世界苯乙烯消费量约为2710 万吨,产品约60% 用于聚苯乙烯(包括GPPS、HIPS、EPS),17% 用于ABS/SAN 树脂,其他消费依次是丁苯橡胶及胶乳(消费占比为9%,下同),不饱和聚酯树脂(5%),苯乙烯系共聚物(3%),另外,约有7%用于生产制药、染料、农药及选矿等。
据美国DeWitt 公司分析,鉴于苯乙烯能力的增长远远超过预期的需求增长,为此,到本世纪末,苯乙烯市场将呈现严重供过于求的态势。
这将促使能力走向合理化,尤其是北美和欧洲,这二个地区苯乙烯市场较为成熟且供过于求最为严重[3]。
3苯乙烯的聚合方法3.1苯乙烯的连续本体聚合以聚苯乙烯为例,连续本体工艺一般包括配料、预聚合、聚合、脱挥、造粒等主工序, 还有真空及循环和导热油等辅助工序。
按配方要求接收并配制单体, 加入聚合釜进行聚合反应, 达到要求的转化率后, 送入脱挥器脱除未反应的单体, 熔融物料借助高粘度泵压入静态混合器(或挤压机) 充分混合造粒, 料粒经风冷送到料仓, 进行包装。
脱挥器脱除的未反应单体经冷凝器(水冷) 、全凝器( - 12 ℃盐水) 进行单体回收。
回收单体可用于配料。
为保证产品质量, 可定期排出有杂质积累的回收单体。
图1 本体聚合法流程框图各主要PS本体聚合法工艺技术大体相同, 但是不同公司的聚合工艺仍有部分差异,其中代表性的有:1.美国的Dow公司工艺图2 Dow 化学公司PS 生产工艺流程示意图2. 德国BASF公司工艺图 3 BASF工艺流程图3. Hunt sman Chemical Corp (猎人化学公司)/ABB Lummus Crest Inc (ABB 鲁姆斯·克利斯特公司)工艺图3 猎人化学公司/鲁姆斯·克利斯特公司连续本体聚合工艺流程图本体聚合的主要特点: ①采用热引发的连续本体聚合, 从进料到造粒系统是封闭的,不易散热; ②采用低温进料, 夹套、内冷管、单体蒸发或外部循环组成的撤热系统; ③在脱挥器中以薄膜蒸发的方式(鼓泡) 脱除未反应单体。
为了把残留单体降得很低, 还可以采用两级脱挥; ④使用乙苯作为溶剂, 一方面降低反应物粘度, 便于传质和传热, 另一方面起到分子量调节剂的作用,聚合物分子量分布较宽; ⑤使用助剂比乳液聚合和悬浮聚合少, 因而产品纯净;⑥与其它聚合方式相比, 流程短, 设备投资少;⑦除了清洗设备用水及单体含微量水外, 系统几乎不用水, 因而废水处理量少[4]。
3.2苯乙烯的悬浮聚合苯乙烯悬浮聚合法是以水为分散介质或连续相,而单体液滴和聚合物颗粒为分散相,通过搅拌,单体在水中形成悬浮油珠,加入的引发剂在反应温度下分解出初级自由基从而引发苯乙烯的聚合反应。
开始生成的聚苯乙烯溶解在苯乙烯单体液滴中,使液滴的粘度增大,当粘度增大了的小液滴相互碰撞时,很容易粘并成大液滴。
而在搅拌剪切力的作用下,大液滴又会分解成小液滴,这样就形成了一个大液滴和小液滴的平衡态。
在苯乙烯悬浮聚合过程中, 引发剂和分散剂的用量、温度与搅拌速度对珠体的粒度分布有显著影响。
分散剂对粒径的影响尤甚,这是因为当转化率达到一定的程度时, 单体和聚合物的液滴发粘, 搅拌反而促进结块,必须在单体中加入定量的分散剂才能得到理想的珠状聚合物[5]。
徐红岩[6]发现甚至苯乙烯单体中的杂质也会对悬浮法聚苯乙烯微球粒径可能产生影响。
苯乙烯中杂质甲基苯乙烯对聚苯乙烯的粒径几乎没有影响,但随着杂质苯乙炔及聚合物含量的增加,聚苯乙烯的粒径也随着增大罗海生[7]等就研究了苯乙烯在聚合过程中分散剂的量对粒径的影响,并且提出了分散剂用量“临界低限”和“临界高限”的概念。
他们发现,要保持苯乙烯悬浮聚合的稳定性,分散剂用量必须在该聚合反应系统的“临界低限”和“临界高限”之间,高于“临界高限”时粒径稳定点在转化率接近零处,低于“临界底限”时,随着转化率的提高,液滴平均直径增长到一定以后粒子容易结合成团而结块。
方仕江[8]等则借鉴了国外普遍使用的无机分散剂体系分批加入方式,研究了TCP 或PVA和TPC复合等两种分散剂体系的分批加人方式与瞬间液滴大小和分布的关系。
他们发现第2次加入的分散剂将使合一控制前的液滴增长过程在加入点产生波折现象,并使合一控制时的液滴增长速率降低,这说明了分散剂体系分批加入改变了液滴分散和合一动力学,可以选择合理的分批加入方式,就能制得大小合适和分布窄的聚合物珠粒。
王俏、张玉琦[9]等进行了苯乙烯悬浮聚合工艺条件的优化,结果表明,在苯乙烯用量为20mL,水与单体的体积比为5:1( 即水用量为100mL)、分散剂聚乙烯醇用量为0. 073 g、引发剂过氧化二苯甲酰用量为0.7g、搅拌速度为400r.min-1、反应温度为80~85℃的最佳悬浮聚合条件下,可以得到颗粒尺寸适中、透明度良好、产率高达98.95%的聚苯乙烯。