聚苯乙烯课件幻灯片.ppt

§8-5　聚苯乙烯、ABS树脂及塑料 　　△ABS塑料的用途 　　壳体材料　广泛用于制造电话机、移动电话、传呼机、电视机、洗衣机、录音机、收音机、复印机、传真机、玩具及厨房用品等的壳体。 机械配件 　ABS可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽及电动工具壳等。 　　汽车配件 具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄及扶手等。 　　其他制品 化工各类防腐蚀管材、镀金制品、文具如笔杆等，保温、防震用泡沫塑料，仿木制品等。 ABS * 用于苯乙烯本体聚合的反应器有塔式、釜式、槽式和管式等各种形式，一般采用两个或更多反应器串联。 预聚釜是带搅拌的铝质釜，内部有传热盘管。搅拌转速为300～360r/min，温度保持80℃釜中物料停留时间为60～70小时。由预聚釜出来的混合物转化率为30%～35%。然后，物料进入高6m，内径0.8m，内衬不锈钢的内部分为六个尺寸基本相同的钢塔中。用夹套、内部盘管和外部电加热控制温度，每个区域的温度大致是：100～110℃，100～110℃，150℃，150℃，180℃，180℃，最后200℃。转化率为95%的反应产物经挤出机拉条和切粒，得聚苯乙烯产品。 * 该装置传热效率较低，由于塔中无搅拌，反应温度颇不均一，物料返混现象还常有发生，加之装置无脱挥设备，结果所得聚苯乙烯不仅性质差，且含有单体及低聚物高达3%～4%。后来，对该工艺流程进行了改进， 聚苯乙烯 聚苯乙烯（ PS-polystyrene ） §2-4　聚苯乙烯树脂及塑料 ——CH2—CH—— ［ ］ │ 结构单元 §2-4　聚苯乙烯树脂及塑料 　　聚苯乙烯是最早（1939年）实现工业化生产的塑料之一，它具有高度透明、电绝缘性好、易着色、加工流动性好、刚性好、及化学腐蚀等优点，也具有性脆、冲击强度低、易出现应力开裂、耐热性差、不耐沸水等明显的缺点。为此，对聚 苯乙烯的改性研究也较多，如ABS树脂就是其中最典型的例子。 　　 §2-4　聚苯乙烯树脂及塑料 　　主要原料 　　苯乙烯结构式：CH2＝CH－ 　　苯乙烯的物理常数： 　　　　　熔点 －30.6℃ 相对密度 0.9019 　　　　　沸点 145.2℃ 折射率 1.5463 　　　　　闪点 31℃ 临界温度 373℃ 　　　　　临界压力 4.1MPa 　　 §2-4　聚苯乙烯树脂及塑料 　　 　　苯乙烯为无色或微黄色易燃液体。有芳香气味和强折射性。不溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮、二硫化碳等有机溶剂。 　　由于苯乙烯分子中的乙烯基与苯环之间形成共轭体系，电子云在乙烯基上流动性大，使得苯乙烯的化学性质非常活泼，不但能进行均聚合，也能与其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。 §2-4　聚苯乙烯树脂及塑料 　　苯乙烯单体在贮存、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其发生自聚。 　　聚合级苯乙烯的规格要求如下表所示。 　　 外 观 相对密度（30℃） 粘度（25℃）/ cP 折射率 色度（ApHA） 聚合物/ % 纯度/ % 水/ % 聚合热/ kJ/mol 清洁无悬浮物 0.897 ≤0.75 1.5435～1.5445 ≤15 ≤0.001 ≥99.7 ≤0.02 69.9 醛（以苯甲醛计）/ % 硫/ % 氢/ % 过氧化物(以H2O2计)/ % 乙苯/ % α-甲基苯乙烯 二乙苯/ % 对叔丁基邻苯二酚/ % ≤0.005 ≤0.005 ≤0.0005 ≤0.001 ≤0.1 ≤0.05 ≤0.0005 ≤0.001～0.0015 §2-4　聚苯乙烯树脂及塑料 　 　　苯乙烯的来源 苯乙烯的来源 乙苯脱氢法 苯乙酮法 共氧化法 氧化脱氢法 §2-4　聚苯乙烯树脂及塑料 　聚苯乙烯生产工艺 　　苯乙烯能按离子型聚合（包括配位离子型）、自由基型聚合机理进行聚合，并可以按各种聚合方式进行聚合，但应用较多的是本体聚合和悬浮聚合。 　　　　　　　　　　　　　　　　 §2-4　聚苯乙烯树脂及塑料 　　 　　　　　　　　　　　　　　 　先在预聚釜中使10%～50%的苯乙烯聚合，然后，在后面的反应器中使其他单体全部聚合。最早的本体聚合装置是由二个釜和一个塔串联组成，其流程如图所示。 　　　　　　　　　　　　　　 N2 N2 1 2 3 4 5 6 7 8 100～110℃ 100～110℃ 150℃ 150℃ 180℃ 180℃ 200℃ 苯乙烯 放空 聚苯乙烯粒 聚苯乙烯生产工艺 ★苯乙烯的本体聚合 §2-4　聚苯乙烯树脂及塑料 预聚釜温度控制在115～120℃，物料停留时间4～5h。转化率约为50%的物料进入改进后的塔式反应