【萬通商務(wù)網(wǎng)】PS樹脂生產(chǎn)工藝主要有二種：本體聚合法和懸浮聚合法 . 其中通用PS(gpps)和高抗沖PS(HIPS)現(xiàn)在基本上采用本體法、可發(fā)性PS(EPS)用懸浮聚合工藝 . 我國早期主要采用老式本體法生產(chǎn)工藝和懸浮聚合工藝 . 在二十世紀八十年代以前、這兩種技術(shù)能耗和原材料消耗較高 .

    二十世紀八十年代以后、我國先后從國外引進了先進的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備 . 到九十年代、一些世界一流的國外公司已進入中國、使國內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)規(guī)模均有了進一步的提高 .

    生產(chǎn)工藝簡述

    目前、PS樹脂的生產(chǎn)工藝主要有兩種、本體聚合和懸浮聚合(HIPS采用本體－懸浮聚合工藝) . 本體法用于生產(chǎn)通用PS、而EPS生產(chǎn)主要采用懸浮聚合工藝 .

    1、本體法工藝：
 
    本體法工藝是苯乙烯在苯乙烯單體中聚合、可以采用與苯乙烯單體混合的乙基苯作為稀釋劑(通常少于5％)、以降低聚合體系的粘度 . 如果被利用的稀釋劑量比較少、如5—15％、這種工藝將被看做是一個改性的本體工藝；如果使用的稀釋劑量大,這樣的工藝被認為是溶液聚合工藝 .

    世界大部分GPPS采用本體聚合工藝、而且大部分是連續(xù)聚合工藝 . 典型的本體聚合PS生產(chǎn)工藝流程是：苯乙烯、溶劑和引發(fā)劑混合、加熱后泵入一組串聯(lián)的聚合反應(yīng)器、每個反應(yīng)器中都有一個攪拌器和幾個熱交換區(qū)、以控制高放熱反應(yīng) . 開始的反應(yīng)溫度為120℃、最終控制的在線溫度為160℃ . 熱的聚合物用泵打入一個脫揮罐、經(jīng)減壓閃蒸出未反應(yīng)的單體和溶劑(冷凝和回收)、粘稠的熱聚合物立即輸送到造粒裝置、經(jīng)擠出、冷卻、切粒后進行包裝 .

    生產(chǎn)高抗沖級聚苯乙烯時、在聚合過程中加入少量的溶于苯乙烯單體的聚丁二烯彈性體、其加入量大約為5—9％ . 聚合反應(yīng)初期、溶解在苯乙烯單體中的聚丁二烯連續(xù)相與溶解在苯乙烯單體中的PS的分散相、在強力攪拌下,進行接枝和相轉(zhuǎn)化、形成一定數(shù)量、具有一定韌性的彈性顆粒 . 在聚合反應(yīng)中期、兩相變得越來越粘稠、以至于它們之間達到固定排列而凝結(jié) . 反應(yīng)后期一部分彈性顆粒相交聯(lián)成一種不溶解的膠狀物 . 這種膠料的交聯(lián)度與數(shù)量、對樹脂的物性影響很大 . 目前這種生產(chǎn)HIPS工藝是間歇式的,PS溶解在苯乙烯中呈懸浮狀態(tài) .

    全世界有12種以上不同的本體法專門技術(shù)在工業(yè)運轉(zhuǎn)、但基本步驟是相同的、僅在設(shè)備配置有所不同 .

    2、懸浮聚合工藝：

    懸浮聚合工藝可以生產(chǎn)GPPS、HIPS和EPS、以及苯乙烯與丙烯腈和馬來酸酐的共聚物 . 對于某些高耐熱和高分子量的牌號、僅有用間歇的懸浮聚合工藝才可以生產(chǎn) .

    但對于大多數(shù)PS牌號來說、在相同的生產(chǎn)能力下采用連續(xù)本體法的裝置固定資產(chǎn)投資及生產(chǎn)成本較低 . 由于懸浮聚合工藝排放廢水量比較大、能耗、物耗高、產(chǎn)品質(zhì)量差、因此正逐漸被本體聚合所代替、現(xiàn)主要還用于生產(chǎn)EPS .

    在懸浮聚合工藝中、單體分散在水中、并在懸浮液中加入一種具有膠體特性、可以溶解于水中的物質(zhì)、例如、聚乙烯吡咯烷酮或者某些無機化合物、例如磷酸三鈣作為分散劑、聚合反應(yīng)在過氧化物的引發(fā)下、在帶有夾套并裝有攪拌器的反應(yīng)器中完成 . 反應(yīng)產(chǎn)物通過數(shù)級洗滌除去懸浮劑后經(jīng)干燥和篩分得到樹脂成品 . 在美國懸浮聚合的生產(chǎn)能力占GPPS總生產(chǎn)能力的5％以下 .

    生產(chǎn)EPS珠粒的方法有幾種、但常用的工藝是苯乙烯單體在水中進行懸浮聚合、在聚合的后期加入正戊烷發(fā)泡劑 . 發(fā)泡劑被包覆在PS珠粒中、可隨時通過加熱使之膨脹發(fā)泡 . PS珠粒的尺寸和分子量大小、可以用正戊烷浸漬來調(diào)節(jié)、主要是在密閉的轉(zhuǎn)動的滾筒中、控制其溫度、濕度及正戊烷的濃度 . EPS產(chǎn)品最后被貯存在密閉的容器中 .

    3、間規(guī)PS聚合工藝：

    間規(guī)PS樹脂(SPS)是利用金屬茂催化劑生產(chǎn)的新型的半結(jié)晶型聚合物 . 由Dow和日本出光共同開發(fā) . SPS和一般的聚苯乙烯不同,苯基是分布在聚合物鏈的兩側(cè) . SPS的一些牌號可以和高性能樹脂,如聚苯硫醚競爭 . SPS的應(yīng)用目標主要是SMT(表面安裝技術(shù))部分的電子元件,如聯(lián)結(jié)器、線圈架等,主要利用其良好的熱性能和耐熱性 . 它的主要缺點是蠕變高、脆,不宜作機械部件,加工性能接近液晶,但比聚苯硫醚好 . 1996年8月已完成了5000噸/年的半工業(yè)化裝置 . 道化學(xué)公司將在1999年第二季度在德國的BSL石化廠建成它的第一套SPS裝置、能力3、6萬噸/年、道化學(xué)預(yù)測SPS需求量可達到15萬噸/年 . 我國上海石油化工科學(xué)研究院已完成了SPS的模試研究,產(chǎn)品已基本達到國外同類產(chǎn)品水平,現(xiàn)正準備開展中試研究 .

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