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| 可发性聚苯乙烯泡沫颗粒的制备 |
| 时间：2009-11-25 18:46:19 |
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可发性聚苯乙烯颗粒的制造有以下几种方法。 1.由单体制备 将苯乙烯单体、悬浮稳定剂、液体发泡剂和引发剂等加入反应釜中，苯乙烯悬浮在水相中，成为浆状悬浮液。通过加热和搅拌使其聚合，冷却后制得含有发泡剂的高分子量聚苯乙烯颗粒，再经过滤、漂洗、干燥、筛分和包装，即得可发性聚苯乙烯颗粒。 可发性聚苯乙烯颗粒中的发泡剂有戊烷、丁烷、异戊烷和石油醚等低沸点液体。最常用的是戊烷，它具有无毒、低廉、无残留物及极微溶于聚合物等特点。 由单体悬浮聚合方法制得可发性聚苯乙烯颗粒，再由这种颗粒制得的泡沫塑料制品具有泡孔均匀、细小和弹性好的优点。缺点是发泡剂有阻聚作用，影响单体聚合度，因此颗粒的分子量不高，稳定剂难以除尽。 悬浮聚合可发性聚苯乙烯颗粒的尺寸与选用的悬浮稳定剂的品种和反应过程中使用的搅拌器形式及转速都有关系。 可发性聚苯乙烯颗粒尺寸应按泡沫制品的不同用途要求来选择，颗粒尺寸直接关系着发泡后颗粒的体积，一般来说，大尺寸颗粒适合制造低密度、厚壁面的泡沫制口；小尺寸颗粒适合制造高密度、薄壁面的泡沫制品。 若在悬浮液中加入阻燃剂可制得阻燃型可发性聚苯乙烯颗粒。 2.由颗粒制备 悬浮聚合聚苯乙烯颗粒经筛选分级，同级颗粒加入搅拌釜中，釜中预先按配比加入液体发泡剂戊烷、分散剂硬脂酸钠和水，在搅拌情况下加热，料温80—90度，发泡剂气化，使釜中压力升高不超过1.0MPa。在此情况下发泡剂气体通赤扩散快速渗入颗粒中，然后冷却，经水洗、脱水、干燥和包装，即得可发性聚苯乙烯颗粒。 该方法的优点是制造工序简单，聚合物分子量不受发泡剂影响。缺点是发泡剂扩散渗透时间长，生产效率低。 3.由单体聚合至转化率达95%后制备 苯乙烯单体在引剂作用下聚合至转化率达95%的弹性颗粒时，再加发泡剂，继续聚合直到结束，冷却后，再经过滤、漂洗、干燥和包装，即得可发性聚苯乙烯颗粒。 该方法的优点基本同由单体制备法，但由于发泡剂在反应中期加入，减少了阻聚作用可提高聚苯乙烯的分子质量。 关于聚苯乙烯颗粒中发泡剂戊烷的含量，可用聚合物分架理论来说明。在常压下聚合物的分子结构中存在自由空间，分子链构成架子的结构，被称为分子架，不同的聚合物具有不同的大小的自由空间，因此自由空间的大小决定了某些物质（如发泡剂）能否渗入及其渗入量。 R.N.Hacoard等根据分子架理论，研究了聚苯乙烯的分子结构，并从聚合物的可压缩性推断出聚苯乙烯分子结构中存在自由空间，其最大量约为6.5%--8.5%。另外A0Ringram和H.A.Wright用实验证明戊烷在聚苯乙烯中的饱和容量为8%--8.25%。一般来说，可发性聚苯乙烯颗粒中戊烷最高含量不超过8%。 可发性聚苯乙烯颗粒长期储存时是不稳定的，戊烷会渗出颗粒而损耗。在标准大气情况下储存时间与戊烷挥发损耗的关系如图。若颗粒中戊烷含量低于5%，其加工经济性和泡沫制品极限密度受到限制。 可发性聚苯乙烯颗粒应密闭储存，储存环境温度不超过32度。打开包装10分钟后使用，以让包装中戊烷气体散失。可发性聚苯乙烯颗粒的闪点为49度，着火点60度，应注意防止静电和接触明火而点燃戊烷气体。 目前，可发性聚苯乙烯颗粒的制造，世界各国较流行的是采用由单体制备的方法，我国多数生产厂也采用该方法。 |
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