青岛科技大学高聚物合成工艺学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.主要种类通用型GPS可发性EPS苯乙烯系列共聚物高抗冲聚苯乙烯（HIPS）苯乙烯-丙烯腈共聚树脂（SAN）丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂（ABS）苯乙烯-马来酸酐共聚树脂（SMA）聚苯乙烯系列树脂高聚物合成工艺学2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学b.合成

方法自由基聚合：最具有实际工业意义（连续本体或

加入少量溶剂法生产）阴离子聚合：在实验室中生产窄分布的样品工业上生产苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物阳离子聚合：生产用于涂料和胶水的低分子量PS氧化还原自由基聚合及烷基锂阴离子聚合：

工业上生产丁苯橡胶c.分子量范围：10-40万（挤出制品、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艺学B.生产工艺(1)原材料a.单体苯乙烯聚合级苯乙烯：纯度>99.6%℃苯乙烯物理性质沸点：145.15℃；凝固点：-30.6℃；聚合热：67kJ/g聚合时体积收缩率：17%2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学b.自由基聚合引发剂偶氮、过氧化物类，聚合温度：100-140℃半衰期：1h；聚合时间：5-6h双峰分布：分次加入或t1/2温度不同的复合引发剂（还有低温氧化还原自由基引发丁苯橡胶）残存过氧化物的影响聚合物稳定性造成非控制性反应c.引发剂的选择当引发剂的加入量为单体量的1%时，残留分数应在10%左右2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学V:引发剂残留分数，%t:聚合时间：半衰期如果聚合时间是半衰期的6倍：连续聚合过程间歇式聚合过程如果聚合时间是半衰期的6倍：如果聚合时间是半衰期的3倍：2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学d.阻聚剂苯乙烯单体易发生热聚合，在运输和储藏时需要加入阻聚剂常用阻聚剂对叔丁基邻苯二酚:加入量1.2×10-5-5×10-5微量铁离子、铜离子，微量硫化物和有机酸或碱有阻滞作用应尽量避免接触。e.溶剂甲苯、乙苯2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学（2）聚合工艺与后处理本体聚合工艺最主要的工艺过程生产通用型GPS抗冲聚苯乙烯HIPS（加有少量溶剂）脱出挥发物溶剂和单体去精制挤出机添加剂造粒机料斗聚合釜单体预聚合工段聚合工段后处理工段2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学关键问题：移出聚合热：分段聚合（预聚合、聚合）。控制分子量：各个聚合段温度不同。如何及时移出聚合热如何控制分子量冷凝器回流冷却物料外循环冷却环管反应器2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学后处理脱出挥发物挤出造粒添加剂闪蒸罐PS70-90%150-180℃220-260℃进料挥发气体转膜蒸发器2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学通用型聚苯乙烯GPS制备聚合釜单体预聚合工段聚合工段挤出造粒转化率100%2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学抗冲聚苯乙烯HIPS的制备相态结构：聚丁二烯橡胶分散在聚苯乙烯基体中苯乙烯聚丁二烯：10%-15%甲苯过氧化物组分为不透明材料为什么在聚合阶段加入聚丁二烯？目的：得到丁二烯-苯乙烯接枝共聚物得到混合均匀的体系2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学2.4.2性能及应用通用苯乙烯均聚物为无规聚合物。透明、易加工成型、刚性较PP,PE大,热稳定性良好。价格低廉。抗冲性能低、为脆性材料。抗冲聚苯乙烯HIPS抗冲性能提高、刚性一定程度降低。2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学苯乙烯-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：生产注塑制品。60~85：适用于食品、饮料的包装材料丙烯腈含量%透明、热变形温度高、良好的尺寸稳定性、刚性和冲击性优良、表面不易刮伤。性能特点：可用玻璃纤维增强获得高刚性和高冲击性能2.4聚苯乙烯及苯乙烯共聚物高聚物合成工艺学应用：汽车灯罩、仪表盘、观察镜、录音机箱壳