青島科技大學(xué)高聚物合成工藝學(xué)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(lái)酸酐共聚樹脂（SMA）聚苯乙烯系列樹脂高聚物合成工藝學(xué)2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學(xué)b.合成

方法自由基聚合：最具有實(shí)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(shí)驗(yàn)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(yáng)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(wàn)（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(xué)B.生產(chǎn)工藝(1)原材料a.單體苯乙烯聚合級(jí)苯乙烯：純度>99.6%℃苯乙烯物理性質(zhì)沸點(diǎn)：145.15℃；凝固點(diǎn)：-30.6℃；聚合熱：67kJ/g聚合時(shí)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(xué)b.自由基聚合引發(fā)劑偶氮、過(guò)氧化物類，聚合溫度：100-140℃半衰期：1h；聚合時(shí)間：5-6h雙峰分布：分次加入或t1/2溫度不同的復(fù)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(guò)氧化物的影響聚合物穩(wěn)定性造成非控制性反應(yīng)c.引發(fā)劑的選擇當(dāng)引發(fā)劑的加入量為單體量的1%時(shí)，殘留分?jǐn)?shù)應(yīng)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(xué)V:引發(fā)劑殘留分?jǐn)?shù)，%t:聚合時(shí)間：半衰期如果聚合時(shí)間是半衰期的6倍：連續(xù)聚合過(guò)程間歇式聚合過(guò)程如果聚合時(shí)間是半衰期的6倍：如果聚合時(shí)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(xué)2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學(xué)d.阻聚劑苯乙烯單體易發(fā)生熱聚合，在運(yùn)輸和儲(chǔ)藏時(shí)需要加入阻聚劑常用阻聚劑對(duì)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(jī)酸或堿有阻滯作用應(yīng)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(xué)（2）聚合工藝與后處理本體聚合工藝最主要的工藝過(guò)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(jī)添加劑造粒機(jī)料斗聚合釜單體預(yù)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(xué)關(guān)鍵問(wèn)題：移出聚合熱：分段聚合（預(yù)聚合、聚合）。控制分子量：各個(gè)聚合段溫度不同。如何及時(shí)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(yīng)器2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工藝學(xué)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(jìn)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(xué)通用型聚苯乙烯GPS制備聚合釜單體預(yù)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(xué)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(guò)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(xué)2.4.2性能及應(yīng)用通用苯乙烯均聚物為無(wú)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(jià)格低廉?？箾_性能低、為脆性材料。抗沖聚苯乙烯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(xué)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(diǎn)：可用玻璃纖維增強(qiáng)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(xué)應(yīng)用：汽車燈罩、儀表盤、觀察鏡、錄音機(jī)箱殼