聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告

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年产8万吨聚苯乙烯工艺设计

年产8万吨聚苯乙烯工艺设计

聚苯乙烯是一种重要的合成塑料,在建筑、包装、电子、汽车、家具等领域有广泛的应用。

为了满足市场需求,设计一个年产8万吨聚苯乙烯的工艺是非常重要的。

聚苯乙烯的生产工艺主要包括原料处理、聚合反应、脱溶剂、脱水、造粒和包装等步骤。

下面将对这些步骤进行详细描述。

首先是原料处理,聚苯乙烯的原料主要是苯乙烯。

苯乙烯通常通过蒸馏的方法从原油中提取得到。

提取后的苯乙烯需要进一步进行处理,去除杂质和不纯物质,以保证产品质量。

处理后的苯乙烯进入下一步。

第二步是聚合反应。

这一步骤中,苯乙烯与催化剂反应生成聚苯乙烯。

反应过程通常在高温和高压下进行。

催化剂的选择对聚合反应的效果有重要影响,需要选择高效和稳定的催化剂。

聚合反应结束后,得到的聚苯乙烯是液态的。

第三步是脱溶剂。

在脱溶剂步骤中,通过加入溶剂和进一步的提纯,将聚苯乙烯从反应体系中分离出来。

脱溶剂的过程是通过控制温度和压力变化,使聚苯乙烯从溶解状态转变为固态,随后通过过滤分离固态聚苯乙烯和溶剂。

第四步是脱水。

脱水步骤主要是将聚苯乙烯中的水分去除,使其达到规定的含水量。

水分的去除一般通过蒸馏或真空干燥的方法进行。

第五步是造粒。

在造粒步骤中,将干燥的聚苯乙烯颗粒化处理。

该步骤的目的是使聚苯乙烯便于储存和运输。

造粒过程中需要控制颗粒的大小和形状,以满足不同应用的要求。

最后是包装,将造粒后的聚苯乙烯包装成适当的包装材料,以便于存储和销售。

包装过程中需要注意产品的质量和卫生要求。

除了以上主要步骤,还需考虑废水、废气和固体废弃物的处理问题。

在聚苯乙烯生产过程中,会产生大量的废水和废气,以及一定量的固体废弃物。

这些废水、废气和固体废弃物需要经过相应的处理和回收利用,以减少环境污染。

为了保证工艺的顺利进行,需要建立一套完善的监控系统,实时监测生产过程中的各个参数和指标,以及产品的质量标准,确保产品符合国家和行业标准。

综上所述,年产8万吨聚苯乙烯的工艺设计主要包括原料处理、聚合反应、脱溶剂、脱水、造粒和包装等步骤。

设计年产50万吨聚苯乙烯工艺的初步设计调研报告

设计年产50万吨聚苯乙烯工艺的初步设计调研报告

初步设计调研报告:年产50万吨聚苯乙烯工艺
一、项目背景
聚苯乙烯是一种常用的合成塑料,具有优良的绝缘性能、耐热性和机
械强度。

目前,市场对聚苯乙烯的需求量逐年增长。

为满足市场需求,需
要设计年产50万吨聚苯乙烯的生产工艺。

二、调研目的
三、调研内容
聚苯乙烯的主要原料是苯乙烯单体。

苯乙烯的生产通常采用石化工艺,通过石油或天然气的加氢裂化得到。

调研发现,目前国内外已有多个石化
企业具备稳定供应苯乙烯的能力。

2.工艺流程
聚苯乙烯的生产工艺一般包括以下步骤:苯乙烯聚合、造粒、干燥、
包装等。

调研中发现,针对不同规模的生产需求,可以采用不同的工艺流程。

目前,市场上已有多种工艺流程可供选择,包括反应釜聚合法、离子
液体聚合法等。

3.设备选择
在调研中我们发现,苯乙烯聚合需要采用反应釜,而造粒、干燥和包
装则需要相应的设备。

针对年产50万吨聚苯乙烯的需求,需选择适配规
模的设备,同时考虑设备的生产效率和稳定性。

4.能耗分析
能耗是影响生产成本的重要因素之一、在调研中,我们对各种工艺流程的能耗进行了分析。

发现不同工艺流程对能耗的要求不同,根据目标年产量和资源成本等因素,我们将选择一种能耗较低的工艺流程。

四、初步设计方案
基于我们的调研结果,初步设计方案如下:。

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。

年产五万吨聚苯乙烯聚合工段工艺设计

年产五万吨聚苯乙烯聚合工段工艺设计

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聚苯乙烯工艺设计

聚苯乙烯工艺设计

聚苯乙烯工艺设计学生学号:学生姓名:专业班级:指导老师:完成日期: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。

最常见的可发性聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明PS粒料。

关键词:可发性聚苯乙烯,悬浮聚合,影响因素一.聚苯乙烯的定义和合成1.1 .定义聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的聚合物,英文名称为Polystyrene,简称PS。

其分子结构式为:它是饱和烃类聚合物属热塑性树脂注意:化学性质非常活泼,单体在贮存、运输过程中,需要加入少量的间苯二酚或叔丁基间苯二酚等阻聚剂以防止自聚1.2. 合成●本体聚合——获得的PS纯净度高,主要用来制造对电性能要求高的制品。

●悬浮聚合——获得的PS分子量高分布窄但纯度不如本体聚合PS,可用来制造一般日用和工业用品、和PS泡沫塑料。

乳液聚合——主要用于涂料和PS泡沫塑料。

溶液聚合——主要用于配制清漆。

各种生产方法制得的PS在性能上略有不同。

我国PS的工业化生产主要采用悬浮聚合和本体聚合,其中以悬浮法为主。

1.3.聚苯乙烯的结构聚苯乙烯的分子链上交替连接着侧苯基。

由于侧苯基的体积较大,有较大的位阻效应,而使聚苯乙烯的分子链变得刚硬,因此,玻璃化温度比聚乙烯、聚丙烯都高,且刚性脆性较大,制品易产生内应力。

由于侧苯基在空间的排列为无规结构,因此聚苯乙烯为无定形聚合物,具有很高的透明性。

侧苯基具有很大的空间位阻,造成PS分子链很僵硬,Tg在80℃。

侧苯基的存在使聚苯乙烯的化学活性要大一些,苯环所能进行的特征反应如氯化、硝化、磺化等聚苯乙烯都可以进行。

此外,侧苯基可以使主链上a 氢原子活化,在空气中易氧化生成过氧化物,并引起降解,因此制品长期在户外使用易变黄、变脆。

但由于苯环为共扼体系,使得聚合物耐辐射性较好,在较强辐射的条件下,其性能变化较小。

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

聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告说明本次设计主要是针对年产1万吨聚苯乙烯聚合车间工艺的设计。

设计的内容主要包括绪论、聚苯乙烯的聚合机理、聚合工艺介绍、物料衡算、反应釜的设计、热量衡算、自动控制等几部分。

本设计采用的是热引发本体聚合的生产工艺,在确定工艺流程的基础上对以下几部分进行了设计计算:物料衡算、反应釜的设计、热量衡算等。

本次设计年理论产值是一万吨经计算投料每小时需投入苯乙烯1288.8kg,甲苯175.69kg,每小时生成的聚苯乙烯计算后可知,年产量为1.08万吨。

符合设计的要求。

釜体容积14.33m3,釜体高度 3.18m。

共需反应热为24000000KJ。

目录设计说明 (I)前言 (1)第1章绪论 (1)1.1聚苯乙烯简介 (1)1.2聚苯乙烯的性能与应用 (1)1.2.1聚苯乙烯的特性及用途 (1)1.2.2聚苯乙烯的共混改性及用途 (1)1.2.3苯乙烯系列共聚物 (3)1.3聚苯乙烯的使用及生产近况 (5)1.4聚苯乙烯的发展现状 (5)1.4.1聚苯乙烯产量及消费量 (5)1.4.2聚苯乙烯的消费结构及预测 (6)1.4.3聚苯乙烯的主要生产厂商 (6)1.4.4新产品开发 (7)1.4.5 生产和发展的思考 (7)第2章聚苯乙烯的聚合机理 (9)2.1聚合过程 (9)2.1.1 链引发 (9)2.1.2 链增长 (9)2.1.3 链终止 (9)2.1.4 链转移 (10)2.2聚合工艺 (10)2.2.1 预聚合 (10)2.2.2 聚合 (11)2.2.3 分离及聚合物后处理 (11)2.3聚合工艺流程图 (11)2.4聚合体系各组分及作用 (12)2.4.1单体苯乙烯 (12)2.4.2 引发剂 (13)2.4.3 添加剂 (13)第3章聚合工艺介绍 (14)3.1聚合条件 (14)3.2聚合设备 (14)3.3预聚合釜的作用 (14)3.4主要生产工艺 (15)3.4.1 Dow化学公司 (16)3.4.2 FINA公司 (17)3.4.3 猎人化学公司/鲁姆斯#克利斯特公司 (19)3.4.4 三井东压公司 (20)第4章物料衡算 (22)第5章反应釜的设计 (26)5.1反应周期的确定 (26)5.2反应釜的体积计算 (26)5.3反应釜的设计计算 (27)5.4搅拌装置的设计 (28)5.4.1搅拌器的尺寸计算 (29)5.4.2搅拌器的转速和功率计算 (29)5.5电机的功率和减速机的选择 (31)5.5.1电机的功率 (31)5.5.2减速机的选择 (31)5.6泵的设计 (31)5.6.1管内流速的计算 (32)5.6.2直管阻力和局部阻力损失的计算 (32)5.6.3确定泵轴功率 (32)5.6.4泵的选型 (33)5.6.5工艺管口的设计 (33)第6章热量衡算 (36)6.1热量衡算的内容及作用 (36)6.1.1为后续工艺设计提供依据 (36)6.1.2热量消耗的计算及能源的综合利用 (36)6.1.3为其他专业设计提供依据 (36)6.2传热设备的热量衡算 (36)6.3载热体的消耗量 (38)6.4总传热系数K的确定 (38)6.5夹套传热装置的设计 (38)6.7夹套几何尺寸的计算 (41)6.7.1 夹套直径Dj的计算 (41)6.7.2 夹套高度Hj的计算 (42)第7章自动控制 (43)7.1控制方式 (43)7.2主要控制方案 (43)7.2.1 泵的控制 (43)7.2.2 反应器的自动控制 (43)第8章设计结果 (44)附录 (44)附表一、设计一览表 (44)附表二、主要符号说明 (45)前言聚苯乙烯(Polystyrene,缩写PS)是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物[1]。

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

聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告摘要:本报告旨在设计一个高效可行的聚苯乙烯聚合生产工艺方案。

首先,我们介绍聚苯乙烯的基本性质和广泛应用,并探讨聚苯乙烯聚合的重要性。

然后,我们详细阐述了聚苯乙烯的聚合反应过程和相关的工艺参数选择。

接下来,我们提出了一个基于聚苯乙烯聚合的生产线流程设计,并分析了每个步骤的关键要点。

最后,我们对该工艺方案进行了评估,并提出了改进的建议。

一、引言聚苯乙烯是一种广泛用于制造各种产品的重要合成聚合物。

它具有良好的耐热性、耐化学性和机械性能,因此在包装材料、建筑材料、家具、电器外壳等方面有着广泛的应用。

聚苯乙烯聚合作为合成聚苯乙烯的主要工艺,对于保证产品质量和提高生产效率具有重要意义。

二、聚苯乙烯聚合反应过程聚苯乙烯聚合是一种链增长聚合反应,常用的聚合方法包括自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。

本报告主要关注自由基聚合方法,聚合反应主要包括引发剂选择、溶剂选择、温度控制和反应时间控制等方面。

在选择引发剂时,需要考虑效率和选择性,以确保聚合反应的快速进行和产物的高纯度。

三、聚苯乙烯聚合生产线流程设计在聚苯乙烯聚合生产线的流程设计中,需要考虑原料准备、反应设备选择、反应控制、分离纯化和产品收集等步骤。

首先,我们需要准备适当的单体和引发剂,以确保反应的顺利进行。

然后,我们需要选择合适的反应设备,例如连续搅拌反应器或批量反应器,并确定适宜的温度和压力条件。

在反应过程中,需要进行有效的反应控制,例如控制反应物浓度和反应时间,以确保产物的质量和产率。

最后,通过分离纯化步骤,可以提取和纯化所需的聚苯乙烯产物,并进行收集和包装。

四、工艺方案评估与改进建议为评估我们提出的聚苯乙烯聚合生产工艺方案,我们需要考虑原料成本、能源消耗、生产效率和产品质量等因素。

根据经济性、环境友好性和可持续性等标准,我们对方案进行评估,并提出改进建议,例如优化反应参数、改进分离纯化步骤或引入新的催化剂。

同时,我们还需要进行安全性和可操作性的评估,以确保工艺方案的实际可行性和工业化应用的可靠性。

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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聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告说明本次设计主要是针对年产1万吨聚苯乙烯聚合车间工艺的设计。

设计的内容主要包括绪论、聚苯乙烯的聚合机理、聚合工艺介绍、物料衡算、反应釜的设计、热量衡算、自动控制等几部分。

本设计采用的是热引发本体聚合的生产工艺,在确定工艺流程的基础上对以下几部分进行了设计计算:物料衡算、反应釜的设计、热量衡算等。

本次设计年理论产值是一万吨经计算投料每小时需投入苯乙烯1288.8kg,甲苯175.69kg,每小时生成的聚苯乙烯计算后可知,年产量为1.08万吨。

符合设计的要求。

釜体容积14.33m3,釜体高度 3.18m。

共需反应热为24000000KJ。

目录设计说明 (I)前言 (1)第1章绪论 (1)1.1聚苯乙烯简介 (1)1.2聚苯乙烯的性能与应用 (1)1.2.1聚苯乙烯的特性及用途 (1)1.2.2聚苯乙烯的共混改性及用途 (1)1.2.3苯乙烯系列共聚物 (3)1.3聚苯乙烯的使用及生产近况 (5)1.4聚苯乙烯的发展现状 (5)1.4.1聚苯乙烯产量及消费量 (5)1.4.2聚苯乙烯的消费结构及预测 (6)1.4.3聚苯乙烯的主要生产厂商 (6)1.4.4新产品开发 (7)1.4.5 生产和发展的思考 (7)第2章聚苯乙烯的聚合机理 (9)2.1聚合过程 (9)2.1.1 链引发 (9)2.1.2 链增长 (9)2.1.3 链终止 (9)2.1.4 链转移 (10)2.2聚合工艺 (10)2.2.1 预聚合 (10)2.2.2 聚合 (11)2.2.3 分离及聚合物后处理 (11)2.3聚合工艺流程图 (11)2.4聚合体系各组分及作用 (12)2.4.1单体苯乙烯 (12)2.4.2 引发剂 (13)2.4.3 添加剂 (13)第3章聚合工艺介绍 (14)3.1聚合条件 (14)3.2聚合设备 (14)3.3预聚合釜的作用 (14)3.4主要生产工艺 (15)3.4.1 Dow化学公司 (16)3.4.2 FINA公司 (17)3.4.3 猎人化学公司/鲁姆斯#克利斯特公司 (19)3.4.4 三井东压公司 (20)第4章物料衡算 (22)第5章反应釜的设计 (26)5.1反应周期的确定 (26)5.2反应釜的体积计算 (26)5.3反应釜的设计计算 (27)5.4搅拌装置的设计 (28)5.4.1搅拌器的尺寸计算 (29)5.4.2搅拌器的转速和功率计算 (29)5.5电机的功率和减速机的选择 (31)5.5.1电机的功率 (31)5.5.2减速机的选择 (31)5.6泵的设计 (31)5.6.1管内流速的计算 (32)5.6.2直管阻力和局部阻力损失的计算 (32)5.6.3确定泵轴功率 (32)5.6.4泵的选型 (33)5.6.5工艺管口的设计 (33)第6章热量衡算 (36)6.1热量衡算的内容及作用 (36)6.1.1为后续工艺设计提供依据 (36)6.1.2热量消耗的计算及能源的综合利用 (36)6.1.3为其他专业设计提供依据 (36)6.2传热设备的热量衡算 (36)6.3载热体的消耗量 (38)6.4总传热系数K的确定 (38)6.5夹套传热装置的设计 (38)6.7夹套几何尺寸的计算 (41)6.7.1 夹套直径Dj的计算 (41)6.7.2 夹套高度Hj的计算 (42)第7章自动控制 (43)7.1控制方式 (43)7.2主要控制方案 (43)7.2.1 泵的控制 (43)7.2.2 反应器的自动控制 (43)第8章设计结果 (44)附录 (44)附表一、设计一览表 (44)附表二、主要符号说明 (45)前言聚苯乙烯(Polystyrene,缩写PS)是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物[1]。

它是一种无色透明的热塑性塑料,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。

通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物,具有优良的绝热、绝缘和透明性,长期使用温度0~70℃,但脆,低温易开裂。

此外还有全同和间同以及无规立构聚苯乙烯。

全同聚合物有高度结晶性,间同聚合物有部分结晶性。

聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯,发泡聚苯乙烯[2](EPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。

普通聚苯乙烯树脂为无毒,无臭,无色的透明颗粒,似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。

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。

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,提高了材料的冲击强度,但产品不透明。

间规聚苯乙烯为间同结构,采用茂金属催化剂生产,发展的聚苯乙烯新品种[3],性能好,属于工程塑料。

本课题研究的是热引发本体聚合的生产工艺,热引发本体聚合即单体(或原料低分子物)在不加溶剂以及其它分散剂的条件下,由热的作用使其自身进行聚合引发的聚合反应。

有时也可加少量着色剂、增塑剂、分子量调节剂等。

液态、气态、固态单体都可以进行本体聚合。

进入20世纪90年代以来,中国聚苯乙烯需求旺盛,消费量飞速增长。

但是国内生产能力不足,进口依赖度大,中国聚苯乙烯的生产能力虽然增长很快,但仍远不能满足需求,不得不依靠大量进口。

因此对聚苯乙烯聚合工艺车间的设计有广扩的前景和重要的意义。

第1章绪论1.1聚苯乙烯简介聚苯乙烯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[4]、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。

1.2 聚苯乙烯的性能与应用1.2.1聚苯乙烯的特性及用途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[5]。

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[6]。

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。

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,可制造光学玻璃和光学仪器[7],也可制作透明或颜色鲜艳的,诸如灯罩、照明器具等。

聚苯乙烯还可制作诸多在高频环境中工作的电气元器件和仪表等。

单独使用聚苯乙烯作制品,脆性大,而在聚苯乙烯中加人少量其他物质,如丁二烯即可明显降低脆性,提高冲击韧性,这种塑料叫抗冲击聚苯乙烯,它的力学性能大为提高,可用此塑料制作出许多性能优良的机械零件和构件来。

1.2.2聚苯乙烯的共混改性及用途对于聚乙烯(PE)与聚苯乙烯(PS)体系,早期大多采用添加接枝物或嵌段共聚物作为相容剂,但这种增容方法的一个明显的缺点在于增容剂需要首先合成,而且造价昂贵,因此难以实现工业化生产。

反应增容则是对PS/PE体系的又一种增容方法,被认为具有价廉、应用方便等优点,但也存在PE,PS需官能化及相内自交联等缺陷。

Baker将RPS(侧基有过氧化键的PS)、CPE(羧基化PE)、PE、PS同时加入双螺杆挤出机中,所制得的共混物性能比用PS-g-PE增容的PS/PE性能优异。

徐伟强等将RPS和MPE(马来酸酐接枝PE)加入反应式挤出机进行熔融共混挤出,研究表明MPE/RPS反应共混体系的断裂伸长率及拉伸强度比RPS/PE的大。

据DMA分析RPS/MPE反应性共混物具有部分交联结构,且使MPE的结晶度及熔点均降低。

而国内陈建定、林明德等人用RPS与PE进行共混反应,制成PS-g-PE,对PS/PE具有增容作用,提高共混物的力学性能。

(1)PS/PP 共混体系由于PS 与PP 不相容,表面张力大,PP/PS 共混物通常是具有不同形态的多相体系,呈现粗糙的相形态,界面黏结差,导致力学性能差。

通过加入合适的增容剂如嵌段或接枝共聚物可以改善共混物中组分间的相互作用,影响共混物的相形态。

有效的增容剂分布在组分的界面,通过降低界面张力来改善界面黏合力和提高分散相的分散性与抗团聚的能力,促进应力在两相界面的有效传递,防止在相间缺陷部位的断裂,并改善共混物的物理与力学性能。

RPS-MPP(马来酸酐官能化聚丙烯)对PS/PP 体系有较好的反应增容效果。

有研究报道,熔融共混法制取的PS/PP 体系有PS-g-PP 接枝物生成。

(2) PS/PC 共混体系PC 和PS 结构中都有苯环,用DSC 分析PC/PS 共混物表明,PC 的玻璃化温度降低,而PS 的玻璃化温度升高,即两组分的Tg 互相靠拢,说明PC 与PS 可部分相容。

将RPS 与PC 进行反应挤出共混,应力-应变试验及动态力学分析(DMA)表明,RPS和PC 发生了接枝反应。

另外,RPS 对PS/PC 共混体系有较好的增容效果。

PS-g-MAH(苯乙烯接枝马来酸酐共聚物)、SBS-g-MAH 等增容剂也可用来增容PC/PS 共混体系。

聚乙烯接枝马来酸锌(PE-g-MAZn)离聚体对PC/PS 体系增容作用也较显著。

(3) PS/PMMA 共混体系PMMA 是透明性和耐候性均较好的塑料。

PS 与之共混可望提高其耐热性而不影响体系的透明性。

据文献报道,将St/MMA(苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯无规共聚物)、PS-g-MMA和P(St-b-MMA)(苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物)相比,P(St-b-MMA)对PS/PMMA体系有最好的增容效果。

(4) PS 增韧改性刚性有机粒子增韧改性PS章文贡等使用混合稀土烷氧化合物掺杂PS,因其掺杂的改性PS 结构中存在着稀土金属离子与苯环的配位作用,改性后的PS 的玻璃化温度随稀土含量增加而下降,但其抗冲性能却显著提高,表明三异丁氧基混合稀土对PS 有较好的增韧作用。

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