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聚苯乙烯的制备 - 副本

聚苯乙烯的制备 - 副本
聚苯乙烯的制备 - 副本

专业技能综合实训报告

学院:化学与材料工程学院 班级:材料高分子091班 2011—2012 学年第二学期

学 号 150409127 150409128

姓名 张正斌 刘海鹏

指导教师 朱亚辉

实训项目名称

聚苯乙烯的制备

地点 敬行楼高分子化学实验室

时间

实训目的与要求:

1、掌握合成聚苯乙烯的乳液聚合的实验原理与操作步骤;

2、了解聚合方法的配方及各组分的作用;

3、了解聚苯乙烯的发展历史与用途。 实训方案设计及原理:

聚苯乙烯于1839年由天然树脂香脂中的一种挥发性油制得。

苯乙烯极易在热作用下形成自由基,进行自由基聚合,或在自由基引发剂、离子型催化剂存在下聚合生成聚苯乙烯。工业上的主要生产方法有本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合。

CH-CH 2

n

CH=CH 2

乳液聚合主要发生在胶束和乳胶粒内,乳胶粒通过胶束成核和均相成核两种方式生成。乳液聚合分为四个阶段 1.分散阶段

此阶段未加入引发剂。随单体的加入,在搅拌作用下,单体分散成珠滴。部分乳化剂分子被吸附在珠滴表面起稳定保护作用。由于胶束的增溶作用,部分水相中单体被吸收形成增溶胶束。单体、乳化剂在水相、单体珠滴及胶束(增溶胶束)三者间达到动态平衡。 2.乳胶粒生成阶段

当引发剂加入反应体系后,在适当的反应温度下引发剂分解形成自由基,扩散进入增溶胶束并在其中引发聚合生成乳胶粒。此阶段以胶束消失作为终点。 3.乳胶粒长大阶段

此阶段引发剂继续在水相中分解出自由基,因为乳胶粒的数目要比单体珠滴的数目大得多,所以自由基主要向乳胶粒中扩散,在乳胶粒中引发聚合,使得乳胶粒不断长大。随

反应的进行,乳胶粒中单体不断被消耗,单体的平衡不断沿单体珠滴一水相一乳胶粒方向移动,致使单体珠滴中的单体逐渐减少,直至单体珠滴消失。

4.聚合完成阶段

此阶段不仅胶束消失了,而且单体珠滴也不见了。在乳胶粒中进行的聚合反应只能消耗自身贮存的单体,而得不到补充。随反应进行,由于Trommsdroff效应,反应速率常常出现加速现象,直至单体消耗完。

实训器材

药品:(用量)

组分试剂规格加料量

单体苯乙烯>99.5% 16ml

分散剂聚乙烯醇(1.5%)DP=1750±50 20ml

引发剂BPO 精制0.3g

介质水无离子水130ml

(2)实验步骤

仪器:(使用条件)

表面皿、吸管、移液管、搅拌马达、水浴、布氏漏斗

实训过程:(包括主要步骤、实验分析等,可用流程、框图表示)

1. 搅拌器

2.四氟密封塞

3.温度计

4.温度计套管

5.冷凝管

按上图安装装置

称取0.3gBPO放于100ml锥形瓶

量取16ml苯乙烯(>99.5%)加入锥形瓶中

振动,待BPO完全溶解于苯乙烯后将溶液加入三口瓶中

加入20ml1.5%的聚乙烯醇溶液

用130ml无离子水分别冲洗锥形瓶和量筒后加入三口瓶

20-30分钟内升温至85-90℃

1.5-2h后,吸取少量颗粒进行观察

如颗粒变硬发脆,可结束反应。

产品用布氏漏斗滤干,并用热水洗数次,烘干(50℃)

关键技术分析:(注意事项)

1.反应时搅拌要快,均匀,使单体能形成良好的珠状液滴。

2.80±1℃保温阶段是实验成败的关键阶段,此时聚合热逐渐放出,油滴开始变粘易发生粘连,需密切注意温度和转速的变化。

3.如果聚合过程中发生停电或聚合物粘在搅拌棒上等异常现象,应及时降温终止反应并倾出反应物,以免造成仪器报废。

数据处理:

实训现象:

结果讨论:(设计方案,具体实验)

实训总结:

学生签名:

年月日

参考资料:

评语与成绩:

教师签名:

年月日

高抗冲聚苯乙烯的制备

高抗冲聚苯乙烯的制备 一、聚苯乙烯的发展及高抗冲聚苯乙烯的简介 苯乙烯树脂是五大通用性合成树脂之一,一般按产量仅次于PE、PVC和PP而居第四位。 苯乙烯发展初期,只生产通用型聚苯乙烯。其质硬而脆、机械强度不高、耐热性较差,且易燃。为此人们做了大量的改进工作,形成了高抗冲聚苯乙烯、可发性聚苯乙烯、丙烯晴-苯乙烯共聚物等为代表的庞大的苯乙烯树脂体系。 高抗冲聚苯乙烯是一种橡胶粒径约为2um,分散在透明聚苯乙烯基质中形成的复合材料。它具有尺寸稳定、电绝缘性好、易于加工、成本低廉、综合性能优良等优点,从而在包装、器械、家电及玩具等领域被广泛使用,消耗量逐年增加。高抗冲聚苯乙烯一般是用橡胶状丁二烯聚合物补强的聚苯乙烯。它可为混合物或接枝共聚物,前者很少引起聚苯乙烯性能的变化,或者根本没有变化,而后者则根据参入的聚丁二烯量在抗冲击强度及其他性能方面显出很大的改善,用橡胶改善聚苯乙烯大大增加了高抗冲聚苯乙烯的应用范围。 二、原理及制备 聚苯乙烯的接枝共聚共混方法主要有乳液―悬浮方法、本体—悬浮方法和连续本体方法等。其中乳液—悬浮方法由于经济╱性能指标较差已经逐渐被淘汰。本体—悬浮方法是发展较晚的一种方法,但由于设备利用率低,工艺流程长,能耗大,生产成本较高,此法一趋淘汰。 1、工业制法 本体法聚合时,首先将橡胶溶解于苯乙烯单体中。在与聚合反应转化至6%—10%时,就开始形成两相,即PS相和橡胶相。这样,苯乙烯中的PS相和苯乙烯中的橡胶相达到一定的相体积比时,在切应力搅拌存在下,即发生相变。此时,橡胶在反应系统中的相容性降低,因橡胶析出而体系粘度骤降,而切应力的存在使橡胶颗粒分散为切断小粒,这便是本体聚合法生产HIPS的关键所在。反应由苯乙烯本体聚合和橡胶苯乙烯聚合两种方式同时进行,经过四个聚合釜连续反应,转化率达75%~80%时,将聚合物送入脱气槽,脱去未反应的单体,再经挤压抽条、冷却、造粒、包装即得成品。 步骤:⑴聚合:由预聚和终聚两部分组成,预聚在较低的温度(如90℃)并伴有良好的搅拌条件下进行;终聚则在较高温度下进行(如120℃),通过加入溶剂来降低反应体系的粘度。⑵后处理:在高温、高真空的操作条件下,脱除熔体中的溶剂和残留单体。 2、实验室制备方法: 原料:聚苯乙烯、SBS弹性体、顺丁橡胶、硼酸锌、钛白粉等。 仪器设备:高速混合机、螺杆挤出机、热压成型、悬臂式冲击机。 试样准备

聚苯乙烯交联微球的制备.

聚苯乙烯交联微球的制备 【原理】 悬浮聚合是在悬浮体系中进行的一种聚合方法。以苯乙烯为例,这是一种比较活泼的单体,容易进行聚合反应。苯乙烯在水中的溶解度很小,将其倒入水中,体系分成两层,进行搅拌时,在剪切力作用下,单体层分散成液滴,界面张力使液滴保持球形,而且界面张力越大,形成的液滴越大,因此在作用方向相反的搅拌剪切力和界面张力作用下,液滴达到一定的大小和分布。这种液滴在热力学上是不稳定的,当搅拌停止后,液滴将凝聚变大,最后再次与水分层,同时,聚合到一定程度以后的液滴中溶有黏性聚合物也可以使液滴相互黏结。因此,在悬浮聚合体系中还需要加入分散剂,常用的分散剂有明胶,聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸钠、纤维素衍生物或碳酸镁、磷酸钙等。 本实验是在油溶性引发剂过氧化二苯甲酰存在下,用悬浮聚合方法进行的苯乙烯与二乙烯苯的共聚反应,在液滴中的自由基聚合机理如图3-1。所得产物为白色小珠,可作为苯乙烯型阳(阴)离子交换树脂的母体(称为白珠)。其中二乙烯苯起着交联作用,使聚合物其有网状结构,二乙烯苯的用量改变就会显著影响聚苯乙烯微球的交联度,从而影响微球的性能。 此外,聚合物微球的粒径主要是通过调节悬浮聚合的反应条件、分散剂种类与比例来实现。

图3-1 过氧化二苯甲酰引发苯乙烯自由基聚合机理 【仪器及试剂】 1.实验仪器 三口烧瓶(250mL)1只机械搅拌器1套球形冷凝管1支温度计(100℃)1支恒温水浴锅1套表面皿1个烧杯(100mL)1个量筒(25mL,10 mL)各1个(公用)滴管1根布氏漏斗1个抽滤瓶1个滤纸等若干

2.实验试剂 苯乙烯(除去阻聚剂)20 mL 二乙烯苯(除去阻聚剂) 3 mL 过氧化二苯甲酰(BPO,重结晶)0.4 g 明胶0.5 g 去离子水100 mL 次甲基兰水溶液(0.5%) 3~5滴 【步骤】 1.如图3-2所示,将冷凝管、温度计和搅拌装置安装于三口烧瓶上,检查搅拌器运转是否正常。 图3-2 聚苯乙烯交联微球的合成装置图 2.在三颈瓶中加入0.5 g明胶和100 mL去离子水。开动搅拌器,升温至50 ℃左右,待明胶完全溶解后,加入3~5滴次甲基兰水溶液。 3.将0.3 g BPO,20 mL苯乙烯和3 mL二乙烯苯加入100 mL烧杯中,轻轻振荡,待BPO完全溶解后,将其加入到三口瓶中。此时注意控制搅拌速度和滴加速度,滴加不宜太快。待滴加完成后,通冷凝水,稳定搅拌速度,升温至70 ℃反应1小时,之后再升温至95 ℃继续反应2小时左右。观察体系的颜色变化。 4.反应到生产的球体彼此不粘结,而又比较硬时为止。可用吸管吸取一点反应

聚苯乙烯微球的制备开题报告

河南理工大学本科毕业设计(论文)开题报告 题目名称高电荷聚苯乙烯微球的制备 学生姓名周有为专业班级化工07-2班学号 3 一、选题的目的和意义 粒径单分散的乳胶粒在许多领域有极其重要的用途,如在医学上可于作临床诊断和免疫分析试剂的载体,在测试上可用作光散射及电镜的尺度基准。随着信息技术的发展,人们迫切需要利用这种单分散的、直径在纳米~亚微米范围的颗粒来制备胶体晶体(Colloidal Crystalline Array),即胶体颗粒在空间呈体心立方或面心立方堆砌的、可以对可见光及近红外波段产生Bragg衍射的一种类似晶体的物质。这种胶体晶体不仅可以制备多种光学器件,还可以制备光子晶体(Photonica Crystal),用于光学集成线路。一般对要用于胶体晶体的乳胶粒子有如下要求:①粒子表面电荷较多,使粒子间有足够的静电排斥力;②粒径单分散,使得各粒子表面电荷密度基本相等,粒子可能靠自组装成有序结构;③粒子直径在100nm以下,确保晶体有较高的透明度。 在高分子材料中, 单分散性的带电荷的功能性聚合物微球在生物医学、生物传感、免疫技术、蛋白质吸附以及酶的固定化等领域都有广泛地应用。其中阳离子型聚合物微球在分子自组装、细胞检测、DNA 载体、催化剂以及光学材料等方面都具有广泛的应用前景。单分散性较好的聚苯乙烯微球的制备方法主要有分散聚合法、乳液聚合法、无皂乳液聚合法、悬浮聚合法、种子聚合法等。其中悬浮聚合法制备的微球比较大,一般在毫米数量级,不符合可见光区域光子晶体所需要的亚微米或微米级的要求;种子聚合法主要是以制备好的聚苯乙烯微球作为种子制备多孔、高交联微球或者对微球进行进一步的改性功能化的一种方法。因此分散聚合法、乳液聚合法和无皂乳液聚合法成为制备高电荷聚苯乙烯微球的有效方法。 本论文的研究目的是制备纳米量级单分散PS微球,本论文拟采用分步乳液聚合法,重点研究影响微球表面电荷密度、粒径和单分散性的主要因素。 二、国内外文献综述 从文献的内容看,高电荷微纳米级的PS微球的制备方法主要是分散聚合法、乳液聚合法和无皂乳液聚合法三种。本文主要研究分散聚合法、乳液聚合法和无皂乳液聚合法这

聚苯乙烯塑料的生产工艺

聚苯乙烯塑料的生产工艺 聚苯乙烯[1](PS)是一种无色透明的热塑性树脂。PS 具有良好的光学性能及电气性能,容易加工成型,着色性能好。由于它具有良好的性能,因此,现在已经成为世界上应用最广的热塑性树脂,是通用塑料的五大品种之一。PS 注射成型是PS 制品的主要加工方法。PS 是由苯乙烯单体加聚反应得到的无定形聚合物。苯乙烯的聚合方很多,主要有本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合等。文章以PS GP-525 制造工艺马为例,对成型技术进行了研究。 1 PS 塑料成型特性分析 1.1 工艺特性 (1)熔点不明显:聚苯乙烯为无定形聚合物,熔融温度范围较宽,且热稳定性较好,约在95 ℃左右开始软化,在190 ℃成为熔体,在270 ℃以上开始出现分解。 (2)比热较低:加热流动和冷却固化速度快,熔体粘度适中,且流动性好,塑化效率较高,易于成型;在模具冷却硬化也比较快,故模塑周期短。 (3)受温度和压力影响较大:成型温度和压力的增加,对聚苯乙烯熔体的流动性有明显增长,其中温度比压力的影响更大,在成型过程中,可以通过改变温度和压力,来调节熔体流动性。 (4)吸水性较低:聚苯乙烯的吸水性<0.05 %,成型中所允许的水分含量通常为0.1 %,因此一般无需进行预干燥处理。 (5)收缩率较低:聚苯乙烯的收缩率一般在0.4 %左右,制品成型稳定性好。 1.2 注塑机工作原理及结构[2] (1)注塑机工作原理:注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆(或柱塞)的推力,将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出件后又再闭模,然后再进行下一个循环。 (2)注塑机结构,如图1 所示。 图1 注塑机结构图 Fig.1 Structure of injection machine 1.3 制品与模具的设计 (1)制品的壁厚:制品的壁厚应根据树脂情况进行选择。为减少制品的内应力,有利于物料的均匀收缩,在考虑制品的壁厚时,应注意壁厚的均匀性,要求相差不要太大,并避免缺口、尖角的存在,转角、厚薄连接处等部位采取圆弧进行过渡。

聚苯乙烯-二氧化硅微球的制备

一:实验方案 采用溶胶-凝胶法, 首先利用苯乙烯与3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷( KH-570)化学反应合成共 聚前驱物, 利用TEOS在一定的条件下水解与缩合, 一步合成了有机-无机复合纳米微球。 苯乙烯为天津市福晨化学试剂厂产品, 使用 前用10% 的氢氧化钠水溶液萃取3次, 再用水反 复萃取, 无水硫酸钠干燥48 h后, 在35℃减压蒸 馏, 最后得到的单体在气相色谱上未出现杂质峰, 将纯化的苯乙烯在- 1 ℃下保存待用。3-甲基 丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷( KH-570) 为天津 市化学试剂一厂产品; Triton X-1为华美生物有 限公司产品;四乙氧基硅烷( TEOS ) 为A ldrich 公司产 品。十二烷基苯磺酸钠( SDS) , 过硫酸钾( PPS ) 等其他试剂均为分析纯试剂, 所用水均为二次蒸 馏水。 二:实验方法 2. 2. 1双端羟基化聚苯乙烯纳米粒子的制备 将0. 8 g十二烷基苯磺酸钠( SDS ), 0. 084 g 碳酸氢钠( NaHCO3 ), 2 mL苯乙烯单体共同溶于 100mL水中, 于油浴7℃, 通N2 的气氛下搅拌 数分钟。待溶液均匀后加入0. 3 g PPS, 反应2 h

后加入2 mL KH-570, 让其继续反应12 h,。用1倍甲醇将羟基化聚苯乙烯 水胶乳稀释, SDS、苯乙烯单体和低聚物可溶于甲 醇。羟基化聚苯乙烯颗粒凝集析出, 离心分离, 用甲醇和蒸馏水反复洗涤, 烘干待用。 2. 2. 2聚苯乙烯/二氧化 硅( PS /SiO2 )纳米复合微球的制备 采用溶胶-凝胶法, 称取0. 2 g 羟基化聚苯乙 烯纳米粒子, 将其溶解于2 mL的甲苯中,加入2 mL TEOS, 370uL T ritonX-100,反应5h。于另一100 mL 的锥形瓶 中, 加入50mL的无水乙醇, 10 mL 25% 氨水, 搅 拌数分钟后, 两锥形瓶液体混合, 继续搅拌24 h, 离心分离, 烘干待用。 采用溶胶-凝胶法制备纳米复合材料, 首先将 共聚前驱物( PS- OH ) 溶解于甲苯中, 再加入 TEOS, 表面活性剂及非水溶性染料苯基卟啉, 使 之构成了一个稳定的乳液体系。当与乙醇混合 时, 在表面活性剂的作用下两体系很均匀地混合 在一起, 修饰了羟基的聚苯乙烯由于带有亲水性 基团- OH, 在乙醇体系中很容易分散开, 不会发 生团聚。利用TEOS 水解与缩合作用形成PS /sio2纳米复合粒子.

聚苯乙烯材料介绍

聚苯乙烯(PS)

目录 聚苯乙烯 (1) 聚苯乙烯- 基本资料 (1) 聚苯乙烯- 材料简介 (1) 聚苯乙烯- 发展历程 (2) 聚苯乙烯- 材料性能 (2) 热性能 (2) 机械性能 (2) 隔热保温性 (2) 抗水防潮性 (3) 高强度抗压性 (3) 耐用性 (3) 物理性质 (3) 环保 (3) 聚苯乙烯- 化学性能 (3) 聚苯乙烯- 加工生产 (4) 聚苯乙烯- 市场分析 (4) 中国聚苯乙烯市场的特点 (4) 中国聚苯乙烯产品特点 (5) 中国聚苯乙烯工业发展建议 (5) 聚苯乙烯- 发展现状 (6) 聚苯乙烯- 现存问题 (6) 聚苯乙烯- 抗冲击聚苯乙烯 (7)

聚苯乙烯 聚苯乙烯(英语:Polystyrene,简称PS)为一种无色透明的热塑性塑料,是由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物,因其具有高于100摄氏度的玻璃转化温度,所以经常被用来制造各种需要承受开水温度的一次性容器或一次性泡沫饭盒等。 聚苯乙烯 - 基本资料 名称:聚苯乙烯 密度:1050 kg/m3 电导率:(σ) 10-16 S/m 导热率:0.08 W/(m·K) 杨氏模量:(E) 3000-3600 MPa 拉伸强度:(σt) 46–60 MPa 伸长长度:3–4% 夏比冲击试验:2–5 kJ/m2 玻璃转化温度:80-100°C 熔点:240°C 热膨胀系数:(α) 8 * 10-5/K 热容:(c) 1.3 kJ/(kg·K) 吸水率:(ASTM) 0.03–0.1 降解:±2000年 聚苯乙烯 - 材料简介 聚苯乙烯是指有苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物,通式是[(CH2CHC6H5)n],包括普通聚苯乙烯(GPPS),聚苯乙烯、可发性聚苯乙烯(EPS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。玻璃化温度80~90℃,非晶态密度1.04~1.06克/厘米3,晶体密度1.11~1.12克/厘米3,熔融温度240℃,电阻率为1020~1022欧·厘米。导热系数3 0℃时0.116瓦/(米·开)。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立构聚苯乙烯。全同聚合物有高度结晶性。 普通聚苯乙烯树脂属无定形高分子聚合物,聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环,大体积侧基为苯环的无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质,如透明度高、刚度大、玻璃化温度高,性脆等。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,是近年来发展的聚苯乙烯新品种,性能好,属于工程塑料。 聚苯乙烯(PS)具有高于100摄氏度的玻璃转化温度,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。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

聚苯乙烯的生产技术

聚苯乙烯的生产技术 2009-07-21 苯乙烯系树脂是苯乙烯单体经均聚或与其他单体共聚而得的一系列树脂。1998年世界77%的苯乙烯用于生产各类苯乙烯系列树脂,日本这一比例为83%。商品化苯乙烯聚合物主要包括通用聚苯乙烯(GPPS)、抗冲聚苯乙烯(IPS)、发泡聚苯乙烯(EPS树脂)、丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯一丙烯睛(SAN)共聚物等。几种重要的商品化苯乙烯聚合物基本上都是以自由基链式聚合机理经本体、溶液、悬浮或乳液工艺制造的,其中稀释剂本体法工艺最为常用,虽然某些苯乙烯类树脂用悬浮法工艺(EPS树脂)和乳液法工艺(ABS 树脂)生产,但由于经济及其他一些原因,在可能的情况下尽可能采用连续本体工艺是一个发展趋势。 采用自由基聚合反应生产的聚苯乙烯(PS)是玻璃化温度为105℃的无规聚合物,PS均聚物是无定型的脆性材料,具有优异的透明性和可加工性,可制成形状复杂的制品。IPS是通过苯乙烯在聚丁二烯橡胶或丁苯共聚物存在下进行聚合而形成的一种高分子共混物(橡胶粒子分散在PS基质中)。 苯乙烯与丙烯腈、α-甲基苯乙烯、马来酸酐进行共聚,得到的聚合物具有较高的热性能和机械性能。苯乙烯与甲基丙烯酸酯共聚可以提高透明性和耐磨性。苯乙烯与丙烯腈、丁二烯的三聚物(ABS树脂)具有优良的热性能、机械性能和抗冲击性能等综合性能。苯乙烯共聚物是通用树脂和工程树脂之间的一个桥梁,主要用于汽车、电子电器和器械部件以及家用器具等领域,在这些应用领域与尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)以及聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)竞争。 工业上聚苯乙烯的生产主要采用两种生产工艺:本体法及悬浮法。本体法是最主要的生产方法,目前世界上85%以上的Ps和IPS是采用连续本体法工艺生产的。连续本体法生产装置一般有一条或几条生产线,生产能力为(20~160)kt/a。通过改进反应器设计、相对分子质量和橡胶粒径控制和脱挥技术,可以使本体法工艺生产线的规模更大、效率更高。目前已有单线能力90~138kt/a的大型本体法生产装置投入工业运转,但一般来说单反应器能力30~50kt/a。 悬浮法是第二种聚苯乙烯基本生产工艺,悬浮法工艺的装置规模一般小于本体法工艺,间歇操作、牌号切换时清洗时间很短。对于某些高耐热和高相对分子质量牌号的产品只能用间歇悬浮聚合工艺生产,但在相同的生产能力下采用连续本体法的工厂固定资产投资及生产成本比悬浮法低,因此对于大多数PS牌号来说用本体法生产更为经济。目前悬浮法一般已经被本体法代替,主要用于生产EPS。 苯乙烯既可作给电子体,又可作受电子体,其聚合过程可有4种不同的机理:自由基聚合、负离子聚合、正离子聚合及配位聚合。苯乙烯聚合的几种机理有其各自的特点:自由基引发、增长和终止过程是同时发生的,因此可以得到较宽的分子量分布(Mw/Mn>2),多种终止途径使其端基具有多样性,而且聚合物分子量对反应物进料的要求不高;负离子聚合机理的链引发、增长和终止是相继发生的,聚合物分子量分布较窄(Mw /Mn<1.1=,控制链终止步骤可以控制聚合物链的端基结构,但是要求聚合反应中的进料必须净化;由于苯乙烯基碳正离子不稳定使分子链很快终止,因此正离子聚合机理很难生产高分子质量的聚合物,而且正离子聚合反应的进料也必须进行净化;Ziegler-Natta配位聚合中使用的金属化合物能够使聚合反应按立构有规的方式进行。因此能够生产高熔点高结晶性有规立构PS,但聚合反应中进料必须进行净化。工业生产中主要采用自由基聚合,其原因一是对进料单体的要求不高,二是引发剂对聚合物性能的影响很小,从而不必从聚合物中将残留的引发剂脱除。

聚苯乙烯微球的制备及其影响因素研究

聚苯乙烯微球的制备及其影响因素研究 [摘要] 以聚乙烯基吡咯烷酮为分散稳定剂,过氧化苯甲酰为引发剂,醇/ 水混合物为分散介质对苯乙烯进行分散聚合,研究了分散稳定剂用量、引发剂浓度、分散介质组成对聚合物微球粒径大小、粒径分布、相对平均分子量及分子量分布系数的影响。 [关键词] 聚苯乙烯微球分散聚合粒径分布相对平均分子量 1.引言 球形聚合物微粒的合成和研究是近几十年来高分子科学中一个新的研究领域。微米级聚苯乙烯微球是一种性能优良的新型功能材料具有以下特点:优良的疏水性,不可生物降解性;不被一般溶剂溶解或溶胀,利于应用和回收;比表面积大,吸附性强,凝聚性好。在环境保护领域有着广泛的应用,主要作为固相萃取和液相色谱的填料用来富集、分离、分析水体中某种或某类污染物。因此,引起了大家的极大关注[1-7]。通过优化分散聚合的工艺参数制备单分散性高分子量窄分子量分布的聚苯乙烯微球,为其进一步的功能化及应用研究具有一定的意义。 2 .实验部分 2.1. 主要试剂 苯乙烯(St):分析纯,天津市北方天一化学试剂,减压蒸馏后使用; 过氧化苯甲酰(BPO): 化学纯,天津市百世化工有限公司,重结晶后使用; 聚乙烯吡咯烷酮(PVP):分析纯,天津市天新精细化工开发中心; 乙醇:分析纯,浓度(95%),天津市红岩化学试剂厂。 2.2 测试仪器 PL50 常温凝胶渗透色谱仪(英国PL公司);测定聚合物的相对平均分子量和分子量分布系数。 Mastesizer 2000 激光粒度分析仪(英国);测定聚合物微球的粒径大小和分布。 2.3 苯乙烯的精制 取一只1000ml分液漏斗,加入500ml的苯乙烯,用5%的氢氧化钠水溶液

苯乙烯悬浮聚合制备聚苯乙烯的合成工艺

目录 第一章概述 1.1聚苯乙烯、可发性聚苯乙烯介绍 (1) 1.2 EPS储存条件 (1) 1.3 EPS生产技术的进展 (2) 1.4 EPS 存在的问题及解决方法 (2) 第二章可发性苯乙烯工艺的设计原理和流程 2.1可发性聚苯乙烯合成的原料 (3) 2.2可发性苯乙烯珠粒制造 (4) 2.3可发性聚苯乙烯塑料成型 (6) 2.4熟化 (7) 2.5成型 (7) 第三章聚苯乙烯珠粒制备的影响因素 1 悬浮分散体系的选择及影响 (7) 2 悬浮分散剂的用量对粒径大小的影响 (8) 3助分散剂的选择与作用 (8) 4.搅拌桨的形式对悬浮聚合的影响 (8) 5 聚合操作因素对产品质量的影响 (8) 6 浸渍条件的影响 (9) 7 后处理的影响 (9) 第四章EPS的性能及用途 4.1 力学性能 (9) 4.2 绝热性能.................... .. (9) 4.3化学性能 (10) 4.4 EPS的用途 (10) 五.总结 (11) 六.参考文献

第一章概述 1.1聚苯乙烯、可发性聚苯乙烯介绍 聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯(GPPS).可发性聚苯乙烯(EPS).高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。 聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS)是一种无色透明的热塑性塑料,质地硬而脆,无色透明,可以和多种染料混合产生不同的颜色。聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环,大体积侧基为苯环的无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质,如透明度高,刚度大,玻璃化温度高,性脆等。其玻璃化温度80~90℃,非晶态密度1.04~1.06克/厘米3,晶体密度1.11~1.12克/厘米3,熔融温度240℃,电阻率为1020~1022欧·厘米。导热系数30℃时0.116瓦/(米·开)。 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。此外还有全同和间同立构聚苯乙烯。全同聚合物有高度结晶性具有高于100摄氏度的玻璃转化温度,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。 发泡聚苯乙烯又称可发性聚苯乙烯,是由苯乙烯悬浮聚合,再加入发泡剂而制得。白色珠状颗粒,相对密度1.05。热导率低,吸水性小。耐冲击振动、隔热、隔音、防潮、减振。介电性能优良。溶于丙酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、二氯乙烷、氯仿、不溶于乙醇、正己烷、环己烷、溶剂汽油等。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,是近年来发展的聚苯乙烯新品种,性能好,属于工程塑料。 1.2 EPS储存条件 贮存可发性聚苯乙烯树脂的设备要采取良好的接地预防措施,贮存可发性聚苯乙烯树脂的地方要有良好的通风,远离火源、热源,避免阳光直接照射,容器应密封良好,同时贮罐内应通以惰性气体;为保证最终产品质量,可发性聚苯乙烯树脂的贮存温度应保持在20℃;湿度不能太大,并

聚苯乙烯微球的制备

乳液法聚苯乙烯纳米微球的制备 摘要:采用十二烷基硫酸钠为乳化剂、过硫酸盐为引发荆、苯乙烯为单体,在低水油比的条件下,采用乳液聚合方法合成了聚苯乙烯纳米微球,探讨了乳化剂用量、乳化时间、反应温度、引发剂用量和反应时间对单体转化率及产物分子量的影响。结果表明:在低水油比条件下,反应参数对苯乙烯的转化率和聚苯乙烯的分子量具有一定的影响。在最优条件下苯乙烯的转化率达到98%、聚苯乙烯的分子量达到32万。激光粒度分布测试结果显示,所得产物为单分散纳米微球。 作者以十二烷基硫酸钠为乳化剂,在低水油比100:30的条件下,合成了单分散的聚苯乙烯微球,探讨了反应参数对苯乙烯转化率及产物分子量的影响规律。 试剂及仪器 苯乙烯(St),天津市科密欧化学开发中心;磷酸三钠,天津新通精细化工有限公司;十二烷基硫酸钠,天津市化工试剂二厂;过硫酸铵,天津市化学试剂开发公司;无水氯化钙,天津市天达净化材料精细化工厂。以上试剂为分析纯。乌氏粘度计,直径0.5~0.6mm;激光粒度测试仪,ZETASIZER 300HSA,英国MALVERN。 聚苯乙烯(PSt)纳米微球的制备 实验操作 在装有搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的三口瓶中加入乳化剂十二烷基磺酸钠(溶于部分蒸馏水)和部分苯乙烯(AR),待乳化剂全部溶解,称1g过硫酸钾(AR),用5mL水溶解于小烧杯中,将此溶解的一半倒入反应的三口瓶中,开动搅拌器,加热恒温槽,反应温度在控制要求左右。然后用滴液漏斗滴加剩余的苯乙烯,滴加速度不宜过快,加完后把余下的过硫酸钾加入反应的三口瓶中,继续加热,使之回流,逐步升温,以不产生大量泡沫为准,最后升到85℃,无回流为止。停止加热,冷却到50℃后,聚苯乙烯样品待后处理。 破乳 将聚苯乙烯的乳液在室温下搅拌,滴加氯化钠水溶液,用蒸馏水稀释,真空抽滤,再把样品放入离心机中离心6min,拿出样品用蒸馏水重复洗涤抽滤3次;再用乙醇洗涤抽滤3次,用恒温水浴锅把多余无水乙醇及水蒸干,晾干,置于105℃烘箱内半小时,干燥得到白色产品。 乳化剂用量对苯乙烯转化率和聚苯乙烯分子量的影响 由图1可见,苯乙烯的转化率随乳化剂用量的增加而提高。这是由于随着乳化剂用量的增加,形成的胶束量增多,在乳液中生成更多活性胶束中心,故苯乙烯转化率提高。聚苯乙烯的分子量随乳化剂用量的增加也呈现增大的趋势。这是

综述(1)-聚苯乙烯

聚苯乙烯的功能聚合物的制备方法及应用 综述 摘要 作为聚合物之一的聚苯乙烯的应用范围很广,其衍生物种类繁多,聚苯乙烯可用于合成不同的功能聚合物,不同的功能聚合物具有不同的合成方法和不同的功能应用,本综述就聚苯乙烯的不同功能聚合物的普遍制备方法和应用前景和意义作简要概述。 关键词 聚苯乙烯衍生物制备方法应用概述 (一)侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯 1.侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯的制备方法 以邻苯二甲酰亚胺钾盐为亲核取代试剂,通过盖布瑞尔反应(Gabrielaction),将氯甲基聚苯乙烯(CMPS)转变为氨甲基聚苯乙烯。 首先研究了采用相转移化体系并通过亲核取代反应,制备氨甲基聚苯乙烯的前驱体—苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯的过程。相转移催化剂将邻苯二甲酰亚胺负离子从水相中转移至油相,与氯甲基聚苯乙烯亲核取代,顺利地将氯甲基聚苯乙烯大分子链上的氯甲基转变成了甲基化的邻苯二甲酰亚胺基,生成了邻苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯(PIPS)。 在通过相转移催化制备PIPS的基础上,采用胶束催化体系,在酸性条件下,进行了PIPS的水解反应,将苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯转变为氨甲基聚苯乙烯(AMPS)。

最后以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,使氨甲基聚苯乙烯与5-氯甲基-8-羟基喹啉进行均相反应,成功地制备了侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯(PS8q),AMPS转化率达78%,即实现了8-羟基喹啉的高分子化。 2 侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯的研究背景及意义 在所有7种羟基喹啉中,8-羟基喹啉是唯一可与金属离子生成螯合物的物质[1],长期以来,它在医药工业、农业以及分析测试等方面获得了广泛的应用[2],如在分析化学领域,作为一种性能优异的螯合剂、萃取剂和金属离子指示剂,可用于溶剂萃取、吸光度分析[3]、荧光分析等[4]。基于8-羟基喹啉出色的螯合性能、尤其是其对过渡金属离子和重金属离子所具有的特殊优越的螯合性能,促使人们付出巨大的努力去研究它的高分子化方法以便更好的利用其螯合性能。8-羟基喹啉高分子化产物在有机电致发光,螯合树脂等众多科技领域都具有广阔的应用前景。 (二)遇水崩解型聚苯乙烯 1 遇水崩解型聚苯乙烯的制备方法 采用反相乳液聚合法合成了一系列不同吸水倍率的聚丙烯酸钠吸水树脂和以丙烯酸钠为主的多元共聚吸水树脂。将制备的吸水树脂与苯乙烯、表面活性剂(Span-80)组成聚合体系,用过氧化苯甲酞引发进行原位共混聚合,制得遇水崩解型聚苯乙烯。同时,采用“两步法”发泡工艺,制取崩解型聚苯乙烯的泡沫制品。 对于聚苯乙烯/聚丙烯酸钠共混物而言,随着分散剂Span-80含

聚苯乙烯交联微球的制备

实验三. 聚苯乙烯交联微球的制备 【实验目的】 1.了解苯乙烯自由基聚合的基本原理以及悬浮聚合的原理。 2.学习悬浮聚合的操作方法,了解配方中各组分的作用。 3.通过对聚合物颗粒均匀性和大小的控制,了解分散剂、升温速率、搅拌形式与搅拌速率对悬浮聚合的重要性。 【实验原理】 悬浮聚合是在悬浮体系中进行的一种聚合方法。以苯乙烯为例,这是一种比较活泼的单体,容易进行聚合反应。苯乙烯在水中的溶解度很小,将其倒入水中,体系分成两层,进行搅拌时,在剪切力作用下,单体层分散成液滴,界面张力使液滴保持球形,而且界面张力越大,形成的液滴越大,因此在作用方向相反的搅拌剪切力和界面张力作用下,液滴达到一定的大小和分布。这种液滴在热力学上是不稳定的,当搅拌停止后,液滴将凝聚变大,最后再次与水分层,同时,聚合到一定程度以后的液滴中溶有黏性聚合物也可以使液滴相互黏结。因此,在悬浮聚合体系中还需要加入分散剂,常用的分散剂有明胶,聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸钠、纤维素衍生物或碳酸镁、磷酸钙等。 本实验是在油溶性引发剂过氧化二苯甲酰存在下,用悬浮聚合方法进行的苯乙烯与二乙烯苯的共聚反应,在液滴中的自由基聚合机理如图3-1。所得产物为白色小珠,可作为苯乙烯型阳(阴)离子交换树脂的母体(称为白珠)。其中二乙烯苯起着交联作用,使聚合物其有网状结构,二乙烯苯的用量改变就会显著影响聚苯乙烯微球的交联度,从而影响微球的性能。 此外,聚合物微球的粒径主要是通过调节悬浮聚合的反应条件、分散剂种类与比例来实现。

图3-1 过氧化二苯甲酰引发苯乙烯自由基聚合机理 【实验仪器及试剂】 1.实验仪器 三口烧瓶(250mL)1只机械搅拌器1套球形冷凝管1支温度计(100℃)1支恒温水浴锅1套表面皿1个烧杯(100mL)1个量筒(25mL,10 mL)各1个(公用)滴管1根布氏漏斗1个抽滤瓶1个滤纸等若干

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。 1.4.聚苯乙烯的性能 1.4.1 基本特征

可发性聚苯乙烯EPS的生产工艺修订版

可发性聚苯乙烯E P S的生产工艺修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】

论文题目: 《可发性聚苯乙烯(EPS)的生产工艺》摘要主要介绍了国内EPS的生产工艺一步法和两步法,并具体对一步法加以着重介绍。 要介绍了国内的生产状况及其用途,指出EPS市场潜力巨大。 关键词可发性聚苯乙烯(EPS)生产工艺回收和环保 1.前言 可发性聚苯乙烯(EPS)具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点,因而被广泛地用作建筑、交通运输等行业的保温绝热、隔音、抗震材料、用作电器、仪表、玻璃制品、电子产品等的缓冲包装材料和食品包装。 自50年代由德国BASF公司开发EPS珠粒生产工艺后,泡沫塑料由于成型工艺及设备简易可行,并可制成各种形状、不同密度的产品,因而发展迅速。现在EPS已成为苯乙烯树脂三大产品(GPPS、HIPS、EPS)中重要的品种之一。国内EPS消费结构,主要是包装和建材,大体比例为包装50%,建材45%,其它5%。随着近年来声像市场,家电市场和快速食品市场的迅猛发展,EPS需求量日益加大。仅据1992年轻工部统计,EPS用于包装方面的需求量就达6.0万t,其中电器包装3.5万t,快餐盒2.5万t。 另外,在建材行业,近年来推出的新型墙体材料,钢板增强EPS板不仅质轻,而且大大减少了建筑的投资,节省能源,施工方便、高效,并能改善居住环境,提高住宅房屋的

档次。这种材料大有取代传统建材的趋势。业内人士介绍,我国EPS的年需求量将以20%的速度递增,市场潜力十分巨大。 国内的EPS消费主要集中在江、浙等沿海一带,绝大部分用于包装。由于国家大力发展中西部地区的政策,西北地区的EPS用量也随着电子产业、第三产业、建筑业的蓬勃发展,用于包装及建材的EPS需求量也越来越大,但西北地区目前尚无生产EPS的装置,主要原因是前几年苯乙烯价格的波动及其产量的限制,使很多厂家望而却步,故所用的EPS 均需从外地调运。 2.EPS生产主要工艺概况 国外从70年代开始,EPS生产工艺由两步法转向一步法,我国一直延用传统的两步法工艺。两步法工艺能耗高,但由于过程简单、控制容易,因而为一些中小型厂家广泛采用,因此也会长时间地存在下去,通过多年摸索与研究,国产两步法生产也得到改进和完善,在节能降耗方面取得了显着的成绩。如将不符合规格的EPS料返回重新溶解、聚合,不但改善了聚合条件,也使能耗大幅度降低。 90年代初,我国也先后引进英国Shell公司一步法生产工艺,并在上海高桥化工厂和金陵石化公司塑料厂投产,通过多年实践与探索,对工艺和配方进行一系列的改进,所用悬浮剂和各种助剂已实现国产化,使该生产技术日趋完善和成熟。 EPS一般采用悬浮聚合。悬浮聚合法是将苯乙烯单体在强烈的机械搅拌下分散为油状液滴,并借助于悬浮剂的分散作用悬浮于水中,在引发剂的作用下,聚合为珠状固体。国外从70年代开始,EPS生产工艺由二步法转向一步法。80年代以前国内一直用传统的二步法工艺。90年代初先后引进英国Shell公司一步法生产工艺在上海高桥化工厂和金陵石化公司塑料厂投产,通过多年实践与探索,对其工艺和配方进行了一系列的改进,所用

可发性聚苯乙烯一步法生产悬浮工艺简介

一、前言 (一)可发性聚苯乙烯简介 可发性聚苯乙烯树脂,英文简称(EPS),通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物。其是由苯乙烯单体在一定量的纯水中,在一定温度下加入引发剂、分散剂、稳定剂、发泡剂后进行悬浮聚合制得的一种新型高分子材料。主要分为普通型、高倍型和阻燃型三种类型。经预发、熟化和模塑成形即可制得泡沫塑料制品。具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防潮、成型工艺简单等优点,广泛用作包装、保温、隔热建筑装磺等方面的材料[1]。 (二)可发性聚苯乙烯生产工艺发展概况 在国外,可发性聚苯乙烯(EPS)的生产开始于40年代,其制备工艺现有一步浸渍法(一步法)和二步浸渍法(二步法)。自50年代由德国BASF公司开发EPS 珠粒生产工艺后, 泡沫塑料由于成型工艺及设备简易可行, 并可制成各种形状、不同密度的产品, 因而发展迅速。70年代以来,国外一步法工艺开发的主要类型如下:聚合后期加发泡剂法,以日本日立化成公司为例,以在聚合转化率80%-85%时压入发泡剂最好。“一锅煮法”,以德国BASF公司为代表,将包括发泡剂在内的所有物料一次加入,采用较好的配方设计和控制技术,可制得粒径分布窄的珠粒产品。种子聚合选用可发性聚苯乙烯(EPS)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)等作为聚合种子,得到合乎要求的可发性聚苯乙烯珠粒。以日本钟渊化学公司为例,将离心收集的一定规格可发性聚苯乙烯细颗粒作为聚合的种子,分散在分散介质中,然后进行悬浮聚合。在实际生产中,国外大量采用的仍是聚合后期加发泡剂法。 在国内,60年代才开始可发性聚苯乙烯技术的开发工作,随后实现工业化,但采用的方法为二步法,且规模都很小,只有千吨级水平。80年代以前国内一直用传统的二步法工艺。90年代初先后引进荷兰Shell公司一步法生产工艺在上海高桥化工厂和金陵石化公司塑料厂投产, 开创了我国一步法工艺的先河。在该工艺中,PS珠粒的浸渍是在聚合过程中一起完成的。悬浮聚合时采用了有机与无机悬浮稳定剂,发泡剂为戊烷,在聚合后期加入。反应结束后,从水相中分离出可发性聚苯乙烯珠

聚苯乙烯及共聚物概述

聚苯乙烯及共聚物概述 研发历史 早在1839年人们即发现水汽蒸馏苯乙烯出现苯乙烯的固化反应,当时认为是氧化。20世纪30年代初,为备战需要,德国加快了工业生产苯乙烯及苯乙烯聚合物的开发工作,1933年法本公司开发了连续本体聚合生产聚苯乙烯的工产生产技术。美国于1938年开发了苯乙烯釜式本体聚合工业生产技术。在50年代初道化学公司推出高抗冲聚苯乙烯商品(HIPS),1953年美国出现了ABS树脂,并于1958年建厂投产。 对于苯乙烯聚合过程和聚苯乙烯性质的研究,带动了高分子科学基础研究的发展,HIPS和ABS的成功开发,带动了高分子物理及高分子材料应用研究的发展。因此聚苯乙烯的研究在高分子科学的发展中,发挥了重要作用。 生产规模 2000年世界苯乙烯系树脂生产能力太约为20Mt/a,其中聚苯乙烯(GPPS、HIPS、EPS)生产能力约13Mt/a,ABS树脂生产能力为622Mt/a。我国苯乙烯系树脂发展起步于20世纪60年代,70年代开始工业化生产,80年代随着几套较大型的生产装置的引进开始初具规模。进入90年代,生产装置向着更大型化发展,引进了几套代表目前世界先进水平的生产装置,使我国的苯乙烯系树脂工业迈上了一个新的台阶,到20世纪末我国苯乙烯系树脂生产能力已达到1.20Mt/a。目前我国苯乙烯系树脂生产装置中,除一些小型GPP5装置和小型EPS装置外,其他大型PS生产型装置和全部ABS/SAN装置都是从国外引进的。 生产技术 苯乙烯系树脂是苯乙烯单体经均聚或与其他单体共聚而得的一系列树脂。1998年世界77%的苯乙烯用于生产各类苯乙烯系列树脂,日本这一比例为83%。商品化苯乙烯聚合物主要包括通用聚苯乙烯(GPPS)、抗冲聚苯乙烯(IPS)、发泡聚苯乙烯(EPS 树脂)、丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯一丙烯睛(SAN)共聚物等。几种重要的商品化苯乙烯聚合物基本上都是以自由基链式聚合机理经本体、溶液、悬浮或乳液工艺制造的,其中稀释剂本体法工艺最为常用,虽然某些苯乙烯类树脂用悬浮法工艺(EPS树脂)和乳液法工艺(ABS树脂)生产,但由于经济及其他一些原因,在可能的情况下尽可能采用连续本体工艺是一个发展趋势。 采用自由基聚合反应生产的聚苯乙烯(PS)是玻璃化温度为105℃的无规聚合物,PS 均聚物是无定型的脆性材料,具有优异的透明性和可加工性,可制成形状复杂的制品。HIPS是通过苯乙烯在聚丁二烯橡胶或丁苯共聚物存在下进行聚合而形成的一种高分子共混物(橡胶粒子分散在PS基质中)。 苯乙烯与丙烯腈、α-甲基苯乙烯、马来酸酐进行共聚,得到的聚合物具有较高的热性能和机械性能。苯乙烯与甲基丙烯酸酯共聚可以提高透明性和耐磨性。苯乙烯

聚苯乙烯PS纳米纤维的制备方法

聚苯乙烯纳米纤维的制备 一、背景 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。聚苯乙烯无色透明,能自由着色,相对密度也仅次于PP、PE,具有优异的电性能,特别是高频特性好。聚苯乙烯玻璃化温度80~90℃,熔融温度240℃,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。 聚苯乙烯的结构式 聚苯乙烯纳米纤维的应用领域非常广泛,主要应用于过滤等领域。Zheng等对比了两种不同相对分子质量的聚苯乙烯的静电纺丝纤维膜,发现高分子量的PS可以在较低浓度(5%-10%)下可得到珠链状或均匀的纤维;而低分子量的PS在20%的浓度下也只能获得微球结构[1]。Lu等[3]以0.5%BMIPF6作为PS电纺溶液的添加剂,制得了具有树枝状分支结构的PS/BMIPF6纤维膜,有效增加了纤维膜表面的粗糙度,具有了自清洁特性[2]。苏州大学Jiang等由聚苯乙烯溶液静电纺丝、磺化制得了纳米级聚合物阳离子交换纤维(PNIE),这种聚苯乙烯纳米纤维的离子交换能力强、交换速度快[3]。 二、纳米纤维的制备 2.1仪器和试剂 仪器:型静电纺丝装置(SS-2535);磁力搅拌器;电子天平;扫描电镜。 试剂:聚苯乙烯(PS);DMF(市售,分析纯); 2.2聚苯乙烯纳米纤维膜的制备 使用静电纺丝装置制备纳米纤维膜,原料采用聚苯乙烯(Mw=190000)可纺聚合物,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂。将一定量的PS溶入DMF中,搅拌3h并陈化12h后得到质量分数为10%的纺丝液;将纺丝液放入静电纺丝机推注装置中,调整纺丝工艺参数(纺丝电压,接收距离,推进速率)进行静电纺丝,纺丝完成后将所得纤维膜置于干燥箱中40℃干燥24h,即得到PS纳米纤维膜。 三、结构表征

单分散性聚苯乙烯微球的制备

单分散性聚苯乙烯微球的制备与表征 摘要:利用无皂乳液聚合[1,2],在苯乙烯的乳液聚合体系中引入适量的苯乙烯磺酸钠参与共聚合。聚合过程中分两阶段料,第一阶段中苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的比例是决定乳胶粒粒径及单分散 性的关键因素。当反应达到较高的转化率时,加入第二阶段单体混合物,此阶段中的苯乙烯磺酸钠与苯乙烯的比例决定了最终胶粒表面电荷密度。利用上述两阶段无皂乳液聚合法制备了粒径在100~400nm,单分散性较好,表面电荷密度较高并且具有核壳结构的乳胶粒。在此基础上,讨论了的第一阶段中苯乙烯和苯乙烯磺酸钠的比例对乳胶粒粒径的影响以及乳胶粒粒径对微球表面电荷密度的影响。 abstract: appropriate amount of sodium styrene sulfonate is introduced into the system of styrene emulsion polymerization in copolymerization by using emulsifier-free emulsion polymerization. the polymerization process is divided into two stages, in the first stage the ratio of sodium styrene sulfonate and styrene is the key factor which determines latex diameter and the monodispersity. when the reaction achieves high conversion rate, the second stage’s monomer mixture is added into the reactant. the ratio of the sodium styrene sulfonate and styrene in this stage determines

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