高抗冲击聚苯乙烯聚合物及其制备方法
高抗冲击聚苯乙烯聚合物及其制备方法
申请号：CN201210143005.0
申请日：2012.05.10
申请（专利权）人华东理工大学;上海赛科石油化工有限责任公司
地址 200237|上海市徐汇区梅陇路130号
发明（设计）人庄启昕;苑永亮;姚会明;王建龙;钱圣强;林绍梁;明键;
韩哲文
主分类 C08F279/02
公开（公告）号 CN102675550A
公开（公告）日 2012.09.19
代理机构上海翼胜专利商标事务所(普通合伙)31218
代理人翟羽;曾人泉
（19）中国人民共和国国家知识产权局
（12）发明专利
（10）授权公告号 CN102675550B
（45）授权公告日 2014.05.14（21）申请号 CN201210143005.0
（22）申请日 2012.05.10
（71）申请人华东理工大学;上海赛科石
油化工有限责任公司
地址 200237|上海市徐汇区梅陇路
130号
（72）发明人庄启昕;苑永亮;姚会明;王
建龙;钱圣强;林绍梁;明键;韩哲文
（74）专利代理机构上海翼胜专利商标
事务所(普通合伙)31218
代理人翟羽;曾人泉
（54）发明名称
高抗冲击聚苯乙烯聚合物及其制备
方法
（57）摘要
本发明高抗冲击聚苯乙烯聚合物，
其组分的重量百分比为：苯乙烯
80~82.5%、乙苯10%、橡胶7%、
POSS0.5~3%、引发剂300ppm；其制备步骤
包括：①混合高顺式聚丁二烯橡胶和苯乙
烯；②在步骤①的混合物中加入八乙烯基
-POSS单体和溶剂乙苯；③在步骤②的混
合物中加入双官能团引发剂；④预聚反
应；⑤终聚反应；⑥脱挥；⑦回收脱挥的
乙苯及苯乙烯。本发明加入POSS后聚苯
乙烯聚合物的抗冲击力学性能及拉伸性
能，热分解温度及玻璃化温度都有明显提
高，而且本发明的方法能对未反应的苯乙
烯和溶剂乙苯进行冷凝回收，工艺合理，
对原料能充分利用。
权利要求书
1.一种高抗冲击聚苯乙烯聚合物，其特征在于，其组分的重量百分比之和为100%：
苯乙烯 80～82.5%，所述苯乙烯为工业级苯乙烯；
乙苯 10%，所述乙苯为工业级乙苯；
橡胶 7%，所述橡胶为高顺式聚丁二烯橡胶；
八乙烯基-POSS 0.5～3%；
双官能团引发剂 0.03%，所述引发剂选用过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯。
2. 一种如权利要求1所述的高抗冲击聚苯乙烯聚合物，其特征在于，其结构式为：
或
式中，为高顺式聚丁二烯，其结构式为：
；
B为苯乙烯，其结构式为：
；
C为八乙烯基-POSS，其结构式为：
。
3. 一种如权利要求1所述的高抗冲击聚苯乙烯聚合物的制备方法，其特征在于，其步骤包括：
（1）混合高顺式聚丁二烯橡胶和苯乙烯
将高顺式聚丁二烯橡胶加入到已除去阻聚剂的工业级苯乙烯中，通氩气保护，搅拌速率设置为100rpm，溶胶时间为12小时，将它们混合成均一的混合物；
（2）在步骤（1）的混合物中加入八乙烯基-POSS单体和溶剂乙苯
在步骤（1）的高顺式聚丁二烯橡胶和苯乙烯混合物中加入八乙烯基-POSS 单体，同时加入溶剂乙苯继续搅拌，溶解1小时，得到均一的混合物；
（3）在步骤（2）的混合物中加入双官能团引发剂
在步骤（2）的高顺式聚丁二烯橡胶、苯乙烯、八乙烯基-POSS单体的混合物中加入引发剂过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯；
（4）预聚反应
将步骤（3）的混合物进行预聚反应：在氩气保护下，预聚反应温度为
110±1℃，搅拌速率100rpm，预聚反应持续120分钟；获得预聚反应产物；
所述苯乙烯与高顺式聚丁二烯的反应方程式为：
；
所述苯乙烯、高顺式聚丁二烯与八乙烯基-POSS的反应方程式为：
或
式中，为高顺式聚丁二烯、B为苯乙烯、C为八乙烯基-POSS；
（5）终聚反应
将步骤（4）的预聚反应产物进行终聚反应：在氩气保护下，终聚反应温度为140±1℃，转速为50rpm，终聚反应持续90分钟，获得终聚反应产物；
（6）“脱挥”
在步骤（6）“脱挥”进行之前，在终聚反应产物中加入微量阻聚剂和抗氧化剂，防止终聚反应产物在脱挥过程中进一步反应或被氧化；
将步骤（5）的终聚反应产物在70℃真空条件下进行脱挥4小时，获得目标产物——高抗冲击聚苯乙烯聚合物；
（7）回收脱挥的乙苯及苯乙烯
在真空烘箱与真空泵之间加入回流冷凝装置，溶剂乙苯及未反应的苯乙烯在烘箱中以气体形式脱除出来，在冷凝装置中遇冷变为液体回收。
说明书
高抗冲击聚苯乙烯聚合物及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及材料化工技术领域，具体地说，是用POSS增强高抗冲击力学性能的一种聚苯乙烯聚合物及其制备方法。
背景技术
[0002]人们在1930年就开始生产聚苯乙烯了。聚苯乙烯是最早工业化生产的热塑性聚合物之一。为了满足材料在韧性上的要求，人们在1950年开发了橡胶改性的聚苯乙烯，即：高抗冲击聚苯乙烯（HIPS），通过将橡胶加入聚苯乙烯基材，可生产出具有不同性能的各种品级的高抗冲击聚苯乙烯。
[0003]高抗冲击聚苯乙烯突出的特性是易加工、尺寸稳定性优异、抗冲击强度高并具有较高的刚性。但是，高抗冲击聚苯乙烯（HIPS）在耐热性、氧渗透性、紫外光稳定性和耐油品性等方面的性能有一定的不足。
发明内容
[0004]本发明所要解决的技术问题是：提供一种高抗冲击聚苯乙烯聚合物；本发明的另一个目的是，提供所述高抗冲击聚苯乙烯聚合物的制备方法，能在不增加生产成本的同时，提高聚苯乙烯聚合物高抗冲击的力学性能，同时解决其耐热性差的问题。
[0005]本发明创造的构思：在聚丁二烯及聚苯乙烯-聚丁二烯接枝共聚物的结构上含有未反应的双键，八乙烯基-POSS含有八个含双键的乙烯基，在氩气的保护下，利用接枝共聚物上未反应的双键与八乙烯基-POSS上的双键反应，从而形成聚苯乙烯-聚丁二烯-POSS及POSS-聚丁二烯接枝共聚物。
[0006]为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下。
[0007]一种高抗冲击聚苯乙烯聚合物，其特征在于，其组分的重量百分比为：
[0008]苯乙烯 80～82.5%；
[0009]乙苯 10%；
[0010]橡胶 7%；
[0011]八乙烯基-POSS 0.5～3%；
[0012]双官能团引发剂 300ppm。
[0013]进一步，所述组分的重量百分比为：苯乙烯82.5%、乙苯10%、橡胶7%、八乙烯基-POSS 0.5%、双官能团引发剂300ppm。
[0014]进一步，所述苯乙烯和乙苯为工业级苯乙烯和工业级乙苯。[0015]进一步，所述橡胶为高顺式聚丁二烯橡胶。
[0016]进一步，所述POSS选用八乙烯基笼型倍半硅氧烷。
[0017]进一步，所述引发剂选用过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯。
[0018]一种高抗冲击聚苯乙烯聚合物，其特征是，其结构式为：
[0019]或
[0020]
[0021]式中，为高顺式聚丁二烯，其结构式为：
[0022]；
[0023] B为苯乙烯，其结构式为：
[0024]；
[0025] C为八乙烯基-POSS，其结构式为：
[0026]。
[0027]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。
[0028]一种高抗冲击聚苯乙烯聚合物的制备方法，其特征是，其步骤包括：[0029]（1）混合高顺式聚丁二烯橡胶和苯乙烯
[0030]将高顺式聚丁二烯橡胶加入到已除去阻聚剂的工业级苯乙烯中，通氩气保护，搅拌速率设置为100rpm/分钟，溶胶时间为12小时，将它们混合成均一的混合物；
[0031]（2）在步骤（1）的混合物中加入八乙烯基-POSS单体和溶剂乙苯[0032]在步骤（1）的高顺式聚丁二烯橡胶和苯乙烯混合物中加入八乙烯基-POSS单体，同时加入乙苯溶剂继续搅拌，溶解1小时，得到均一的混合物；[0033]（3）在步骤（2）的混合物中加入双官能团引发剂
[0034]在步骤（2）的高顺式聚丁二烯橡胶、苯乙烯、八乙烯基-POSS单体的混合物中加入引发剂过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯；
[0035]（4）预聚反应
[0036]将步骤（3）的混合物进行预聚反应：在氩气保护下，预聚反应温度为110±1℃，搅拌速率100rpm/分钟，预聚反应持续120分钟；获得预聚反应产物；
[0037]所述苯乙烯与高顺式聚丁二烯的反应方程式为：
[0038]；
[0039]所述苯乙烯、高顺式聚丁二烯与POSS的反应方程式为：
[0040]或
[0041]
[0042]式中，为高顺式聚丁二烯、B为苯乙烯、C为POSS；
[0043]（5）终聚反应
[0044]将步骤（4）的预聚反应产物进行终聚反应：在氩气保护下，终聚反应温度为140±1℃，转速为50rpm/分钟，终聚反应持续90分钟，获得终聚反应产物；
[0045]（6）“脱挥”
[0046]将步骤（5）的终聚反应产物在70℃真空条件下进行脱挥4小时，获得目标产物——高抗冲击聚苯乙烯聚合物；
[0047]（7）回收脱挥的乙苯及苯乙烯
[0048]在真空烘箱与真空泵之间加入回流冷凝装置，溶剂乙苯及未反应的苯乙烯在烘箱中以气体形式脱除出来，在冷凝装置中遇冷变为液体回收。[0049]进一步，在步骤（6）“脱挥”进行之前，在终聚反应产物中加入微量阻聚剂和抗氧化剂，防止终聚反应产物在脱挥过程中进一步反应或被氧化[0050]本发明的积极效果是：
[0051]（1）本发明制备方法最主要的控制阶段为预聚反应，在这个阶段发生接枝反应，部分聚苯烯上的自由基与橡胶分子反应，同时八乙烯基-POSS上具有含有双键的乙烯基，在预聚反应中这些双键打开，会与高顺式聚丁二烯橡胶上的乙烯基结合，能形成POSS-PB-PS、POSS-PB及PS-PB等几种接枝共聚物。
[0052]（2）在本发明制备方法的终聚反应步骤中，随着温度的升高，橡胶分子发生交联，最终形成稳定的橡胶颗粒。
[0053]（3）本发明制备方法的整个反应过程在氩气保护下进行，其目的是为了防止橡胶链上的乙烯基，POSS上的乙烯基在反应温度下被氧化，从而降低接枝效率，最后对产品的热性能及力学性产生影响。
[0054]（4）在本发明的制备过程中，八乙烯基-POSS的添加量仅为0.5%，这对生产成本没有影响，而且POSS非常易于溶解在苯乙烯中，分散性非常好；对提高产品热性能的效果非常明显，同时产品的力学性也得到了提高。[0055]（5）在制备过程后程对未反应的苯乙烯和溶剂乙苯进行冷凝回收，避免了原料的浪费。
[0056]（6）制备的聚苯乙烯聚合物具有高抗冲击的力学性能，而且其耐热性有明显提高；本发明能够利用现有生产设施进行实施，能产生明显的经济效益。
[0057]附图说明
[0058]附图1为本发明高抗冲击聚苯乙烯聚合物的制备方法的流程框图；[0059]附图2为HIPS-POSS（0.5）的红外光谱图；
[0060]附图3为HIPS的红外光谱图；
[0061]附图4为HIPS及HIPS-POSS复合材料的XRD图谱；
[0062]附图5为HIPS及HIPS-POSS复合材料的TG图谱；
[0063]附图6为HIPS及HIPS-POSS复合材料的DSC图谱。
具体实施方式
[0064]以下具体介绍本发明高抗冲击聚苯乙烯聚合物的制备方法的具体实施方式，但是，本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0065]一种高抗冲击聚苯乙烯聚合物的制备方法，其步骤包括：
[0066]（1）在500ml四口烧瓶中加入220.75ml(200g)已除去阻聚剂的苯乙烯单体，将17.0g高顺式聚丁二烯橡胶切成颗粒状加入到苯乙烯中，通氩气保护，搅拌速率设置为100rpm，溶胶时间为12小时，使混合高顺式聚丁二烯橡胶与苯乙烯成为均一的混合物。
[0067]（2）在步骤（1）的混合物中加入1.21g 八乙烯基-POSS单体，同时加入27.86ml(24.24g)乙苯（溶剂）继续搅拌，溶解1小时，得到均一的混合物。[0068]（3）在步骤（2）的混合物中加入0.0782ml(0.0727g) 双官能团引发剂。
[0069]（4）在氩气保护下，将步骤（3）的混合物进行预聚反应：搅拌速率100rpm/分钟，控制预聚反应温度为110±1℃。随着预聚反应的进行，形成两相：橡胶富集相和聚苯乙烯富集相。预聚反应持续120分钟，转化率在30%左右。
[0070]这里，苯乙烯与高顺式聚丁二烯的反应方程式为：
[0071]
[0072]所述苯乙烯、高顺式聚丁二烯与八乙烯基-POSS的反应方程式为：[0073]或；
[0074]
[0075]式中，为高顺式聚丁二烯、B为苯乙烯、C为八乙烯基-POSS；[0076]（5）在氩气保护下，升温到140±1℃，对步骤（4）的预聚反应产物进行终聚反应：调整转速为50rpm/分钟，调低转速有利于保护预聚阶段形成的POSS-PB-PS、POSS-PB、PS-PB等几种接枝共聚物的结构，终聚反应持续90分钟，获得终聚反应产物，转化率控制在80%。
[0077]（6）将步骤（5）的终聚反应产物在70℃真空条件下进行脱挥；“脱挥”步骤能除去聚合物产物中未反应的苯乙烯和乙苯等挥发性物质，脱挥是在较高的温度以及真空条件下进行的：将脱挥温度控制在70℃，真空条件下放置4小时，获得目标产物——高抗冲击聚苯乙烯聚合物（POSS-HIPS）。[0078]为防止终聚反应产物在脱挥过程中进一步反应和被氧化，可在终聚反应产物中加入微量的阻聚剂和抗氧化剂。
[0079]（7）回收脱挥的乙苯及苯乙烯，利用冷凝技术使原料得到合理的回收，避免原料的浪费。
[0080]对本发明实施例中获得的高抗冲击聚苯乙烯聚合物产物进行的测试
[0081]采用DSC/TGA法进行测试，HIPS的起始热分解温度为426.5℃，加入0.5%的POSS后温度提高到457.3℃；加入0.5%的POSS后，玻璃化温度由50.6℃提高到60.2℃。热性能得到一定的提高。这能扩大产品的使用范围。[0082]上述测试的结果见表1。
[0083]表1. 本发明高抗冲击聚苯乙烯聚合物产物的性能测试结果
[0084]
[0085]测试结果表明：加入0.5%的八乙烯基-POSS后，聚苯乙烯聚合物的各项力学性能都得到了提高。
[0086]以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围内。
说明书附图
图1
图2
图3
图4
图5
图6
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
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
耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)
HIPS 耐冲击性聚苯乙烯 正名：High Impact Polystyrene 耐冲击性聚苯乙烯 性能：耐冲击性聚苯乙烯（HIPS） 耐冲击性聚苯乙烯是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。这种聚苯乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒并通过枝接的办法把聚苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起。 当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉。因此裂纹的扩展受到阻碍，抗冲击性得到了提高。 聚苯乙烯是一种用途广泛的脆性塑料。你现在正在使用的计算机的外壳就是聚苯乙烯的。透明的塑料水杯，包装用的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。 聚苯乙烯属于聚烯烃，是由苯乙烯通过自由基聚合而成的。 通过茂金属催化聚合可以得到一种新型聚苯乙烯，即间同聚苯乙烯(syndiotactic)。间同聚苯乙烯上的苯环交替地连接的主链的两侧，而普通聚苯乙烯的苯环在无规地连接在主链两侧。 间同聚苯乙烯(syndiotactic)是结晶高分子，熔点达到270℃。 在苯乙烯聚合体系中中加入聚丁二烯，使苯乙烯在聚丁二烯主链上接枝聚合。 聚苯乙烯和聚丁二烯是不相容的，因此苯乙烯和丁二烯链段分别聚集，产生相分离。 这些聚丁二烯相区可以吸收冲击能，从而提高了聚苯乙烯的冲击强度。 HIPS工程塑料 乳白色不透明颗粒.密度为1.05g/cm^3.熔融温度150~180℃.热分解温度300℃.溶于芳香烃,氯化烃,酮类(除尔酮外)和酯类.能耐许多矿物油,有机酸,碱,盐,低级醇及其水溶液,不耐沸水.HIPS是最便宜的工程塑料之一,和ABS,PC/ABS,PC相比,材料的光泽性比较差,综合性能也相对差一些. HIPS是由PS加丁二烯改性而成的,因为PS的冲击强度很低,做出的产品很脆,而丁二烯的韧性很好,加入丁二烯后可使PS的冲击性能提高2~3倍.尽管HIPS的冲击强度比PS的冲击强度高出很多,但其综合性能还是不如ABS,PC/ABS等. HIPS的冲击性能在工程塑料中是比较低的,因此,我们在使用次料时应注意对材料的冲击性能的检验。 阻燃高抗冲聚苯乙烯HIPS材料，HIPS为PS的改性材料，它含有5-15%橡胶成份，其韧性比PS提高了四倍左右，冲击强度大大提高。它具有PS具有的成型加工、着色力强的优点。HIPS制品为不透明性。HIPS吸水性低，加工时可不需预先干燥。因HIPS分子中含有5-15%的橡胶，在一定程度上影响了其流动性，注射压力和成型温度都宜高一些。其冷却速度比PS慢，故需足够的保压压力、保压时间和冷却进间。成型周期会比PS稍长一点，其加工温度一般在190-240℃为宜。HIPS制件中存在一个特殊的“白边”的问题，通过提高模温和锁模力、减少保压压力及时间等办法来改善，产品中夹水纹会比较明显。
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
聚苯乙烯常见的改性方法
聚苯乙烯的改性 聚苯乙烯（PS）由苯乙烯单体通过自由基聚合而成，因其具有的透明、成型性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点，被广泛应用于电子、汽车、包装、建筑、仪表、家电、玩具和日用品等行业中。但PS也具有脆性较大、耐环境应力及耐溶剂性能较差、热变形温度较低、冲击强度低等缺点，因此，通过适当方法，在较少损失模量的前提下制备改性PS成为当前受到广泛关注的一个重要课题。 PS的常用改性方法有共混改性、共聚改性以及无机纳米粒子改性。 一、共混改性 共混改性是指将两种或两中以上聚合物材料、无机材料及助剂在一定温度下进行机械掺混，最终形成宏观上均匀，且在力学、热学和光学等性能上得到改善的新材料的过程。共混改性方法投资小、生产周期短，因而成为PS改性的热点，不仅是聚合物改性的重要手段，也是开发新材料的重要途径。 1、用聚烯烃改性PS PS/PE 聚乙烯（PE）具有优良的柔性和抗冲击性能，因而有利于提高PS的韧性。但PS和PE是两种不相容的高聚物，若要通过共混改性，需加入适当的相容剂。PS与PE共混有两种手段可以实现，即反应性共混和非反应性共混。 在反应性共混的研究中，Baker等[2]将增强PS（RPS）、羟基化PE（CPE）、PE 和PS同时加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出得到共混改性PS，所得共混物性能比用（PS-g-PE）增容的PS/PE的性能更佳。而谢文炳等[3]研究了PS/PE非反应性共混体系的抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度与增容剂SEBS（氢化乙苯胶）含量的关系，还就PE、PS的分子量对PS/PE非反应性共混体系的影响进行了研究。结果表明，PE相对分子量增大不影响共混物的拉伸强度，同时还可提高共混物的抗冲击强度。 2、PS/PP 聚丙烯（PP）拉伸强度和表面硬度均高于PS，耐热性能也较好，因而将其与PS共混可提高PS的热性能。PP与PS同样不相容，故仍需加入增容剂。用表面
1.高抗冲聚苯乙烯的增韧机理
高抗冲聚苯乙烯的增韧机理3 杨 军33 刘万军 刘景江 (中国科学院长春应用化学研究所,长春,130022) 提要 概述了以高抗冲聚苯乙烯(HIPS)为中心的有关橡胶增韧机理的理论,并且总结了界面 性能、粒子尺寸、粒子间距及缠结密度等因素对橡胶/高分子共混体系性能的影响。 关键词 橡胶增韧机理,逾渗,空化,银纹化,剪切屈服 自从Ostromislensky于1927年申请了第 一个增韧聚苯乙烯的技术专利到1952年Dow 化学公司最终成功地开发了连续生产高抗冲聚 苯乙烯的新工艺为止[1～4],这期间的一系列发 明掀开了塑料工业史上的一个新篇章。从此, 聚苯乙烯(PS)这种由于脆性而限制其应用的 高分子材料以增韧聚苯乙烯的新面貌被广泛地 用于包装、器械、家用电器和玩具等许多领域。 其消耗量逐年增加,仅以1985年的统计结果表 明[5],HIPS和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 三元共聚物)的年用量分别达到3×106t和1.5 ×106t,从而使聚苯乙烯成为仅次于低密度聚 乙烯(LDPE)和聚氯乙烯(PVC)的第三大通用 塑料。高抗冲聚苯乙烯是通过在搅拌条件下自 由基引发聚合含有7%～8%橡胶的苯乙烯溶 液,最终得到以PS为连续相、橡胶为分散相的 两相高分子体系[6] 烯的应用起了极大的推动作用,而且这种橡胶 增韧的原理已被广泛地应用于其他塑料品种, 其范围从聚丙烯到环氧树脂。与此同时,以HIPS为核心的橡胶增韧机理的研究在学术界引起了极大的兴趣,提出了许多观点和模型予以解释。目前,这方面的研究仍在持续而深入地进行着。本文先对橡胶增韧机理作一定性的总结,然后从结构和性能的关系方面结合文献的数据作一半定量的描述,以使读者对该领域有一个较全面的了解。 1 橡胶增韧机理 图1表明在HIPS中,PS 为连续相(白 图1 高抗冲聚苯乙烯的微观形态结构[27] 区),橡胶(黑区)以球形粒子的方式均匀分散于其中,并且有大量的PS被分割包藏于橡胶粒子中,形成所谓的细胞结构(cell structure)。表1说明在不过分降低PS的刚度和强度的同时, HIPS的拉伸断裂伸长率和Izod缺口冲击强度与PS相比分别提高了近20倍和4.5倍。为什么HIPS的韧性获得了大幅度提高,对这个问题的回答正是橡胶增韧机理的出发点和最终目的。 杨 军 博士生。1970年生于吉 林省长春市,1992年毕业于浙江大 学化学系高分子化学及物理专业, 同年考入中国科学院长春应用化学 研究所攻读硕士学位,1995年直接 攻读博士学位。研究方向为高分子多相体系中有关增韧机理和断裂力学方面的内容。 3国家自然科学基金资助项目。 33通讯联系人。
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
高抗冲聚苯乙烯安全生产要点实用版
YF-ED-J7785 可按资料类型定义编号 高抗冲聚苯乙烯安全生产 要点实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
高抗冲聚苯乙烯安全生产要点实 用版 提示：该操作规程文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1工艺简述 高抗冲聚苯乙烯树脂的生产，系采用在少 量溶剂参加下，无引发剂与催化剂的热引聚 合。生产工艺主要由胶液制备、聚合、脱气回 收、造粒等工序组成。 简要工艺过程，是将粉碎的顺丁橡胶投入 苯乙烯和乙苯溶液中，加入定量的抗氧剂，于 70℃温度下搅拌溶解为橡胶溶液。橡胶溶液在 第一反应釜通过温度、压力和搅拌转速的控制 进行聚反应并完成相转变。聚合溶液被连续转
移到第二反应釜再与苯乙烯和乙苯的混合物混合，苯乙烯继续反应提高转化率。依次通过第三和第四反应釜，与白油混合得到约为75%转化率的高抗冲聚苯乙烯树脂溶液。上述溶液经加热至240℃和在0.173MPa余压下，脱除苯乙烯和乙苯等挥发分。熔融状的树指由高粘度泵加压从模头挤出条状，经水冷却硬化、切粒、掺混外部润滑剂即为高抗冲聚苯乙烯树脂产品。 本装置生产过程所用原料、辅助材料、产品大都具有易燃、可燃和有毒性质，其中：乙苯、苯乙烯为一、二级易燃液体。 2重点部位 2.1聚合釜聚合釜是本装置生产的核心设备。苯乙烯、乙苯等物料均在其沸点温度附近和在压力下进行反应。反应过程需要严格控制
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
可发性聚苯乙烯知识介绍
可发性聚苯乙烯知识介绍 可发性聚苯乙烯（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。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。由可发性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品有几个专门步骤，这也是许多塑料树脂（包括可成型泡沫的聚烯烃及其共聚物）的一种特性。可发性PS 可用来制造各种制品如咖啡杯、吸收能量的汽车用减震器或300?ft3大的泡沫塑料块。EPS 的主要用途是一次性饮料杯、抗震包装以及隔热材料。 化学与性能 可发性聚苯乙烯是小颗粒状树脂，直径一般为0．01－0．1in。大多数这种颗粒是悬浮聚合生成的珠粒，而较大直径的颗粒也可通过切粒得到。采用的珠粒大小决定于泡沫制品的壁厚。较大的粒子膨胀制成低密度泡沫制品比较容易，较小的粒子则较易制成填充均匀的部件。 泡沫塑料产品的性能取决于原料聚合物，但受泡沫的密度影响很大。一个密度为11b／ft3 的PS 泡沫产品其中97％的体积是空气，这种产品的机械性能较差。泡沫体中所含的空气分隔成数百万个泡孔，正是它们的存在使聚合物泡沫材料具有许多有价值的特性。这些特性包括绝热性、吸收能量、漂浮性、高的刚度／重量比以及单位体积成本低等等。如表回所示，泡沫PS 的大多数性能都与其密度有很明显的函数关系，因此生产者可不需重新设计模具，只根据加工工艺简单变化的需要对实际操作做些微小调整。PS 泡沫的其它性能同样取决于聚合物的类型和发泡时用的数量。由于发泡PS 产品的机械强度可由发泡密度来调节，因此有时通过选用另外一种泡沫聚合物来获得需要的强度。一个例子是获得不是属于强度方面的性能，如使PS 提高其本身不具备的耐高温性和耐溶剂性；另一个例子是采用聚烯烃或烯烃／苯乙烯共聚体，可提高柔软性或伸长率，但强度提高不多。
高抗冲聚苯乙烯的合成、改性与表征Ⅰ.搅拌条件对抗冲性能的影响
高抗冲聚苯乙烯的合成、改性与表征 !!搅拌条件对抗冲性能的影响 陈连清!，董正卿!，王 志"，杨 伟!，沈家瑞!，陈利杰# （!$华南理工大学材料学院，广东广州%!&’(&；"$南海宝利玛工程塑料有限公司， 广东南海%")"#!；#$汕头海洋公司第一聚苯树脂公司，广东汕头%!%&&& ）［摘要］采用本体接枝共聚法制备高抗冲聚苯乙烯（*+,-），测定反应动力学曲线，观察和分析相转变现象，并由此分析讨论搅拌条件对抗冲性能的影响。采用单一搅拌速率不能制得抗冲性能良好的*+,-，只有采用较高的预搅拌速率和较低的后搅拌速率，并在相转变后改变转速，才能使*+,-抗冲性能良好。采用./0对所制备产品的相结构进行观察和表征。 ［关键词］高抗冲聚苯乙烯（*+,-）；反应动力学曲线；相转变［文章编号］!&&&1)!((（"&&"）&21&3"%1&% ［中图分类号］.4#!’$#!( ［文献标识码］5 ［收稿日期］"&&"1&!1!(；［修改稿日期］"&&"1&"1!# 。［作者简介］陈连清（!2331），男，浙江省衢县人，硕士生，电话&"& 1)3!!#2(2，电邮6789:79; <=>9!"’#?9>@。聚苯乙烯（,-）具有优异的电绝缘性、着色性、加工流动性和良好的耐水、光、化学腐蚀性以及较好的刚性和一定的力学强度，已广泛应用于食品包装、建筑、医药、汽车、家电等行业，是五大通用塑料之 一［!，"］。但是通用级聚苯乙烯（A ,,- ）冲击强度低、耐环境应力开裂性和耐热性差。为提高,-的抗冲性能，人们采用机械共混和接枝共聚等方法对聚苯乙烯进行增韧。近年来主要采用本体接枝共聚法。我国的,-生产一直无法满足国内需要，尤其是高抗冲聚苯乙烯（*+,-）的生产几乎所有工艺均引进B C D 、E 5-F 等公司的技术， 而且产品单一，性能不十分理想。 本论文研究了*+,-的制备与表征，讨论了*+,-制备过程中搅拌条件对抗冲性能的影响。 !实验部分 "!"药品和仪器 苯乙烯单体：韩国产，纯度大于22$22G ， 内含质量分数为!H !& 1%的阻聚剂；橡胶：顺丁橡胶。直流搅拌机：I 3#&1&#"/型，-5J K LB /J M +公司产品；悬臂梁抗冲实验机：N O 1(型，中国承德实验机厂；透射电子显微镜（./0）：O /01!&&P Q ++型，日本电子公司。 "!#转化率的测定 苯乙烯单体质量分数为2#G ，橡胶质量分数3G ，取试样质量!，;；脱挥后质量为"，;，转化率#由下式计算。 #R ［!1（!1"）／&$2#!］H !&&G "!$抗冲强度的测定 缺口冲击强度按国标A E !&(&／)&测定。"!%透射电子显微镜观察试样经液氮冷却后，用S >7<8超薄切片机切片，再将切片放入四氧化锇蒸气中染色’&T 79后进行观察。 "聚合反应动力学和相转变研究 #!"聚合反应动力学曲线 苯乙烯质量分数2#G ，顺丁橡胶质量分数3G ，在!"&U 下反应，预聚合搅拌速率"&&V ／T 79，时间)&T 79，后聚合搅拌速率’&V ／T 79。将橡胶充分溶解于苯乙烯单体中，采用热引发本体聚合，反应动力学曲线如图!所示。反应初期，由于阻聚剂.W X 的 图!本体聚合*+,-的动力学曲线 F 7;?!E W 6Y Z C 6[ T >V 7\8@7C 9Y 79>@7<]
《可发性聚苯乙烯(EPS)的生产工艺》
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著的成绩。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。
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
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
聚苯乙烯的特点及价格汇总
聚苯乙烯的特点及价格 聚苯乙烯是一种由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，一般用于承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。 一、聚苯乙烯的特点 热性能 最高工作温度为60～80℃。当加热至Tg以上，PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，这就使其热成型提供方便。PS的热变形温度为70～80℃，脆化温度为-30℃，PS在高真空和330～380℃下剧烈降解。 机械性能 通常聚苯乙烯的分子量为5～20万，分子量过高，因而会出现一定的加工困难。PS的机械性能，随温度升高，刚性、弹性模量、抗拉强度、冲击强度等下降，而断裂伸长率较大。PS的透明性好，透光率达88～92%，仅次于丙烯酸类聚合物，折射率为1.59～1.60。故可用作光学零件，但它受阳光作用后，易出现发黄和混浊。PS有主要缺点是性脆和耐热性低。对PS进行改性，如橡胶改性的高抗冲PS（HIPS）；MMA-丁二烯-苯乙烯（MBS）；A（丙烯腈）B（丁二烯）S ，在工业上应用最广泛的是ABS塑料。优异、持久的隔热保温性：挤塑板，导热系数为0.028w/mk,具有高热阻、低线性膨胀率的特性。其导热系数远远低于其它的保温材料,如：EPS板、发泡聚氨酯、保温砂浆、水泥珍珠岩等。同时由于苯材料具有稳定的化学结构和物理结构，确保本材料保温性能的持久和稳定。 抗水防潮性 挤塑板具有紧密的闭孔结构。聚苯乙烯分子结构本身不吸水，板材的正反面又都没有缝隙，因此，吸水率极低，防潮和防渗透性能极佳。高强度抗压性：挤塑板由于发泡结构紧密相连且壁间无缝隙，所以其抗压强度极高，即使长时间
水泡仍维持不变。因此用作泊车平台、机场跑道、高速公路等领域能受到良好的抗冲击性。 防腐蚀、经久耐用性：一般的硬质发泡保温材料使用几年后易产生老化，随之导致吸水造成性能下降。而挤塑板因具有优异的防腐蚀、防老化性、保温性，在高水蒸汽压力下，仍能保持其优异性能，使用寿命可达到30-40年。 轻质高硬度 挤塑板完全的闭孔发泡结构形成轻质，而均匀的蜂窝结构造成高硬质，但又不像聚氨酯发泡、酚醛发泡那样发脆，因此不易破损，不仅搬运、安装轻便，切割容易，用作屋顶保温时不会影响结构的承受能力。高品质环保型：挤塑板不会发生分解和霉变，不会有有害物质挥发，化学性质稳定。同时在生产过程中，利用环保型原料，不产生有害气体，没有废水产生，所形成的固体下脚料，可回收处理再利用，是高品质环保型产品。 成型性能 无定形料，吸湿小，不须充分干燥，不易分解，但热膨胀系数大，易产生内应力。流动性较好，可用螺杆或柱塞式注射机成型。宜用高料温，高模温，低注射压力，延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔、变形.。可用各种形式浇口，浇口与塑件圆弧连接，以免去处浇口时损坏塑件。脱模斜度大，顶出均匀。塑件壁厚均匀，最好不带镶件，如有镶件应预热。
聚苯乙烯
聚苯乙烯 聚苯乙烯(Polystyrene，简称PS)是一种无色透明的热塑性塑料。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。 化学性质 聚苯乙烯的化学稳定性比较差，可以被多种有机溶剂溶解，会被强酸强碱腐蚀，不抗油脂，在受到紫外光照射后易变色。 物理性质 聚苯乙烯质地硬而脆，无色透明，可以和多种染料混合产生不同的颜色。 历史 1839年，德国人Eduard Simon第一次从天然树脂中提取出聚丙烯。 1930年，BASF开始在德国商业化生产聚丙烯。 1934年，Dow开始在美国生产聚丙烯。 1954年，Dow开始生产聚丙烯泡沫塑料。 生产与应用 聚苯乙烯的经常被用来制作泡沫塑料制品。聚苯乙烯还可以和其他橡胶类型高分子材料共聚生成各种不同力学性能的产品。日常生活中常见的应用有各种一次性塑料餐具，透明CD盒等等。 耐冲击性聚苯乙烯（HIPS） 耐冲击性聚苯乙烯是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。这种聚苯乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒并通过枝接的办法把聚苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起。 当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉。因此裂纹的扩展受到阻碍，抗冲击性得到了提高。 苯乙烯丙烯腈（SAN） SAN是Styrene Acrylonitrile的缩写。苯乙烯丙烯腈是苯乙烯丙烯腈的共聚物，是一种无色透明，具有较高的机械强度的聚丙烯基工程塑料。SAN的化学稳定性要比聚苯乙烯好。SAN类产品的透明度和抗紫外性能不如聚甲基丙烯酸甲酯类产品但是价格相对便宜。
高抗冲聚苯乙烯安全生产要点标准版本
文件编号：RHD-QB-K5801 （操作规程范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 高抗冲聚苯乙烯安全生产要点标准版本
高抗冲聚苯乙烯安全生产要点标准 版本 操作指导：该操作规程文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 1工艺简述 高抗冲聚苯乙烯树脂的生产，系采用在少量溶剂参加下，无引发剂与催化剂的热引聚合。生产工艺主要由胶液制备、聚合、脱气回收、造粒等工序组成。 简要工艺过程，是将粉碎的顺丁橡胶投入苯乙烯和乙苯溶液中，加入定量的抗氧剂，于70℃温度下搅拌溶解为橡胶溶液。橡胶溶液在第一反应釜通过温度、压力和搅拌转速的控制进行聚反应并完成相转变。聚合溶液被连续转移到第二反应釜再与苯乙烯和乙苯的混合物混合，苯乙烯继续反应提高转化率。依
次通过第三和第四反应釜，与白油混合得到约为75%转化率的高抗冲聚苯乙烯树脂溶液。上述溶液经加热至240℃和在0.173MPa余压下，脱除苯乙烯和乙苯等挥发分。熔融状的树指由高粘度泵加压从模头挤出条状，经水冷却硬化、切粒、掺混外部润滑剂即为高抗冲聚苯乙烯树脂产品。 本装置生产过程所用原料、辅助材料、产品大都具有易燃、可燃和有毒性质，其中：乙苯、苯乙烯为一、二级易燃液体。 2重点部位 2.1聚合釜聚合釜是本装置生产的核心设备。苯乙烯、乙苯等物料均在其沸点温度附近和在压力下进行反应。反应过程需要严格控制的工艺指标很多，调节手段较复杂，一旦出现失误即可能造成事故，如反应温度超过正常控制指标15℃以上，将会发生爆