青島科技大學高聚物合成工藝學5PS

2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物2.4.1聚苯乙烯及苯乙烯二元共聚物A.概述a.主要種類通用型GPS可發(fā)性EPS苯乙烯系列共聚物高抗沖聚苯乙烯（HIPS）苯乙烯-丙烯腈共聚樹脂（SAN）丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂（ABS）苯乙烯-馬來酸酐共聚樹脂（SMA）聚苯乙烯系列樹脂高聚物合成工藝學2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學b.合成

方法自由基聚合：最具有實際工業(yè)意義（連續(xù)本體或

加入少量溶劑法生產(chǎn)）陰離子聚合：在實驗室中生產(chǎn)窄分布的樣品工業(yè)上生產(chǎn)苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物陽離子聚合：生產(chǎn)用于涂料和膠水的低分子量PS氧化還原自由基聚合及烷基鋰陰離子聚合：

工業(yè)上生產(chǎn)丁苯橡膠c.分子量范圍：10-40萬（擠出制品、注塑制品）

Mw/Mn2~42.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學B.生產(chǎn)工藝(1)原材料a.單體苯乙烯聚合級苯乙烯：純度>99.6%℃苯乙烯物理性質(zhì)沸點：145.15℃；凝固點：-30.6℃；聚合熱：67kJ/g聚合時體積收縮率：17%2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學b.自由基聚合引發(fā)劑偶氮、過氧化物類，聚合溫度：100-140℃半衰期：1h；聚合時間：5-6h雙峰分布：分次加入或t1/2溫度不同的復合引發(fā)劑（還有低溫氧化還原自由基引發(fā)丁苯橡膠）殘存過氧化物的影響聚合物穩(wěn)定性造成非控制性反應c.引發(fā)劑的選擇當引發(fā)劑的加入量為單體量的1%時，殘留分數(shù)應在10%左右2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學V:引發(fā)劑殘留分數(shù)，%t:聚合時間：半衰期如果聚合時間是半衰期的6倍：連續(xù)聚合過程間歇式聚合過程如果聚合時間是半衰期的6倍：如果聚合時間是半衰期的3倍：2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學d.阻聚劑苯乙烯單體易發(fā)生熱聚合，在運輸和儲藏時需要加入阻聚劑常用阻聚劑對叔丁基鄰苯二酚:加入量1.2×10-5-5×10-5微量鐵離子、銅離子，微量硫化物和有機酸或堿有阻滯作用應盡量避免接觸。e.溶劑甲苯、乙苯2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學（2）聚合工藝與后處理本體聚合工藝最主要的工藝過程生產(chǎn)通用型GPS抗沖聚苯乙烯HIPS（加有少量溶劑）脫出揮發(fā)物溶劑和單體去精制擠出機添加劑造粒機料斗聚合釜單體預聚合工段聚合工段后處理工段2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學關(guān)鍵問題：移出聚合熱：分段聚合（預聚合、聚合）?？刂品肿恿浚焊鱾€聚合段溫度不同。如何及時移出聚合熱如何控制分子量冷凝器回流冷卻物料外循環(huán)冷卻環(huán)管反應器2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學后處理脫出揮發(fā)物擠出造粒添加劑閃蒸罐PS70-90%150-180℃220-260℃進料揮發(fā)氣體轉(zhuǎn)膜蒸發(fā)器2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學通用型聚苯乙烯GPS制備聚合釜單體預聚合工段聚合工段擠出造粒轉(zhuǎn)化率100%2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學抗沖聚苯乙烯HIPS的制備相態(tài)結(jié)構(gòu)：聚丁二烯橡膠分散在聚苯乙烯基體中苯乙烯聚丁二烯：10%-15%甲苯過氧化物組分為不透明材料為什么在聚合階段加入聚丁二烯？目的：得到丁二烯-苯乙烯接枝共聚物得到混合均勻的體系2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學2.4.2性能及應用通用苯乙烯均聚物為無規(guī)聚合物。透明、易加工成型、剛性較PP,PE大,熱穩(wěn)定性良好。價格低廉?？箾_性能低、為脆性材料?？箾_聚苯乙烯HIPS抗沖性能提高、剛性一定程度降低。2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）(多元共聚物：苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（ABS）)20~35：生產(chǎn)注塑制品。60~85：適用于食品、飲料的包裝材料丙烯腈含量%透明、熱變形溫度高、良好的尺寸穩(wěn)定性、剛性和沖擊性優(yōu)良、表面不易刮傷。性能特點：可用玻璃纖維增強獲得高剛性和高沖擊性能2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學應用：汽車燈罩、儀表盤、觀察鏡、錄音機箱殼