悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒
苯乙烯悬浮聚合制备聚苯乙烯的合成工艺
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第三章聚苯乙烯珠粒制备的影响因素第四章EPS的性能及用途第一章概述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)是一种无色透亮的热塑性塑料，质地硬而脆，无色透亮，可以和多种染料混合产生分歧的色彩。
聚苯乙烯大份子链的侧基为苯环，大体积侧基为苯环的无规排列决意了聚苯乙烯的物理化学性质，如透亮度高，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。
此外另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，因此常常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性，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，提高了资料的冲击强度，但产品不透亮。
间规聚苯乙烯为间同布局，采用茂金属催化剂生产，是近年来发展的聚苯乙烯新种类，性能好，属于工程塑料。
1.2 EPS储存前提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，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，并且不能有水源。
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。
苯乙烯的悬浮聚合实验报告
苯乙烯的悬浮聚合实验报告一、实验目的1、了解悬浮聚合的基本原理和特点。
2、掌握苯乙烯悬浮聚合的实验操作方法。
3、学会通过实验观察和分析，探讨影响聚合反应的因素。
二、实验原理悬浮聚合是将单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合反应。
在悬浮聚合中，单体不溶于水，借助搅拌的作用，在分散剂的存在下，分散成小液滴，并在油溶性引发剂的作用下进行聚合反应。
反应结束后，经过分离、干燥等处理，得到粉状或粒状的聚合物产品。
苯乙烯在过氧化二苯甲酰（BPO）引发剂的作用下，发生自由基聚合反应。
反应式如下：｀｀｀nCH2=CH(C6H5) → CH2-CH(C6H5)n｀｀｀三、实验药品与仪器1、实验药品苯乙烯：化学纯过氧化二苯甲酰（BPO）：分析纯聚乙烯醇（PVA）：化学纯去离子水2、实验仪器电动搅拌器恒温水浴锅三口烧瓶回流冷凝管温度计布氏漏斗抽滤瓶表面皿四、实验步骤1、安装实验装置在三口烧瓶上分别安装电动搅拌器、回流冷凝管和温度计。
2、配制水相在烧杯中加入 100ml 去离子水和 05g 聚乙烯醇（PVA），加热搅拌使其完全溶解，冷却至室温备用。
3、配制油相在小烧杯中称取 20g 苯乙烯和 02g BPO，搅拌均匀。
4、聚合反应将配制好的水相加入三口烧瓶中，开动搅拌器，转速控制在 200-300r/min。
然后将油相用滴管逐滴加入三口烧瓶中，形成小液滴。
调节搅拌速度，使液滴分散均匀。
将三口烧瓶放入恒温水浴锅中，升温至80-85℃，反应 2-3 小时。
5、产物处理反应结束后，将产物冷却至室温，用布氏漏斗过滤，并用去离子水洗涤产物多次，以除去未反应的单体和分散剂。
将过滤得到的产物放在表面皿中，放入烘箱中，在 50℃下干燥至恒重。
五、实验现象及分析在实验过程中，观察到以下现象：1、油相滴入水相后，形成了乳白色的悬浮液，液滴大小较为均匀。
这是由于搅拌作用和分散剂的存在，使苯乙烯单体能够较好地分散在水相中。
2、随着反应的进行，悬浮液的颜色逐渐变深，由乳白色变为浅黄色。
苯乙烯悬浮聚合实验报告
苯乙烯悬浮聚合实验报告实验目的：本实验旨在通过苯乙烯悬浮聚合实验，探究聚合反应的过程和原理，并观察聚合物的形成情况。
实验原理：苯乙烯是一种单体，通过悬浮聚合反应可以将其聚合成聚苯乙烯。
悬浮聚合是指将单体悬浮在溶剂中，通过引发剂的作用，使单体逐渐聚合成高分子聚合物的过程。
在实验中，通常使用过硫酸铵作为引发剂，将其加入苯乙烯和溶剂的混合物中，通过加热反应使聚合反应进行。
实验步骤：1. 准备实验所需的苯乙烯、过硫酸铵、溶剂等材料，并将苯乙烯和溶剂按照一定比例混合均匀。
2. 将混合物倒入反应器中，并加入适量的过硫酸铵作为引发剂。
3. 将反应器密封，并加热至一定温度，使聚合反应开始进行。
4. 观察反应过程中的变化，包括颜色的变化、溶液的浑浊度等。
5. 当反应一定时间后，停止加热，待反应液冷却后，得到聚苯乙烯。
实验结果：在实验过程中，我们观察到苯乙烯和溶剂混合物在加热后逐渐变得浑浊，颜色也由无色逐渐变为黄色。
这是因为苯乙烯发生了聚合反应，形成了聚苯乙烯颗粒。
在实验结束后，我们得到了一定量的聚苯乙烯产物。
实验讨论：通过本实验，我们可以看到悬浮聚合反应是一种常见的聚合方法。
在实验中，过硫酸铵作为引发剂起到了催化聚合反应的作用。
聚合反应的进行需要一定的温度和时间，过高或过低的温度都会影响聚合反应的效果。
此外，溶剂的选择也对聚合反应有一定的影响，合适的溶剂可以提供良好的反应环境。
聚苯乙烯是一种常见的高分子材料，具有良好的物理性质和化学稳定性。
它可以用于制作塑料制品、电子产品外壳等。
通过悬浮聚合反应，可以控制聚苯乙烯的分子量和粒径，从而调节其性能。
因此，悬浮聚合反应在工业生产中具有重要的应用价值。
实验总结：通过苯乙烯悬浮聚合实验，我们了解了聚合反应的过程和原理，并观察到了聚苯乙烯的形成情况。
实验结果表明，悬浮聚合反应是一种有效的聚合方法，可以用于制备高分子材料。
在实际应用中，我们可以根据需要调节反应条件和材料配比，以获得所需的聚合物性能。
悬浮法生产聚苯乙烯_
高分子合成工艺设计说明书题目院、部：材料与化学工程学院学生姓名：***指导教师：罗建新职称讲师专业：高分子材料与工程学院班级：1001班完成时间：2013年6月2日可发性聚苯乙烯（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。
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。
可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计，反应机理是自由基聚合，采用悬浮聚合工艺，以苯乙烯为单体，水做悬浮介质，采用低温悬浮聚合一步法生产工艺。
此方法是将苯乙烯单体、引发剂、分散剂、水、发泡剂和其他助剂一起加入反应釜内,聚合后得含发泡剂的树脂颗粒,经洗涤、离心分离和干燥,制得可发性聚苯乙烯珠粒产品；针对聚合反应釜进行了物料衡算、热量衡算，在此基础上通过分析工艺流程，选择出了工艺设备并计算，绘制了带控制点的流程图、并编制了设计说明书和计算书。
关键词：可发性聚苯乙烯；悬浮聚合；物料衡算；工艺设计Expandable Polystyrene (Expandable PolyStyrene, referred to as EPS) commonly known as the Department of polystyrene and styrene copolymer is a kind of mixture with resin the physical blowing agent and other additives mixture. The most common is to be made of polystyrene with n-pentane as a blowing agent aggregates of transparent PS.The design is about of polystyrene polymerization process section that the annual production capacity is32000 tons, The reaction mechanism is free radical polymerization, suspension polymerization process used styrene as monomer, water suspension medium done using one-step production of low-temperature suspension polymerization process. This method is adding styrene monomer, initiator, dispersing agent, water, blowing agent and other auxiliaries to reactor, the polymer containing a foaming agent, after the resin particles by washing, centrifugal separation and drying, the system may be made of polystyrene beads products; mainly contrapose the polymerization reactor carried out for material balance, heat balance, in this based on the analysis process to select out of the process equipment and calculate and draw the flow chart with control points. And the preparation of the design specifications and calculations of the book.Key Words：e xpandable polyStyrene ；suspension technique ；craft calculation；technological design目录第一章绪论1.1聚苯乙烯简介 (6)1.2聚苯乙烯的基本物性 (8)1.3国内外的现状及发展前景第二章工艺流程和方案的说明及论证2.2发泡聚苯乙烯技术工艺比较2.2.1塔式本体聚合技术[3] (9)2.2.2 添加少量溶剂的单釜连续本体聚合技术 (10)2.3 苯乙烯的悬浮聚合[4] (11)2.4苯乙烯种子法悬浮聚合 (12)2.5发泡聚苯乙烯生产工艺 (13)2.5.1一步法聚合工艺 (15)2.5.2二步法聚合工艺 (16)2.5.3一步法工艺与二步法工艺的比较[6] (17)2.5.4可发性聚苯乙烯基本性能 (18)2.5.5生产原理及工艺流程......................... 错误!未定义书签。
聚苯乙烯的悬浮聚合实验方案
主讲：崔敏
组员：赵进 张旭 武婉君 蒋娜娜
什么是聚苯乙烯？
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。
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。
大小不均
聚苯乙烯的实验成果
实例 5
降低原材料成本
本文反映结束！
谢谢大家 观看！
同步糖化发酵工艺 ，能耗下降30%
一套，布氏漏斗， 100mL锥型瓶一个
油溶性 BPO AR
0.3g
引发剂
分散剂 聚乙烯 1.5%水 20 ml
醇
溶液
分散介 水 质
蒸馏水 130mL
四、实验步骤
1、安装仪器(如图)
图1 苯乙烯聚合装置图 1-搅拌器； 2-密封套； 3-温度计；4-温度计套管；
5-冷凝管；6-三口瓶
2、加料：用天平称取0.3gBPO放入100mL锥形
二、实验原理
悬浮聚合是将单体以微珠形式分散 于介质中进行的聚合。苯乙烯（St）通过 聚合反应生成如下聚合物。其反应历程 如下：
CH-CH2 n
CH=CH2
三、实验仪器及药品
250mL三口烧瓶一只， 名称 试剂 规格 用量
电动搅拌器一套，冷
凝管一只，0~100℃ 单体 温度计一只，加热套
苯乙烯 加碱除 15g 去引发 剂
黏，此时一定要注意控制好搅拌速度。在反应后期可
将温度升至反应温Biblioteka 上限，以加快反应，提高转化率。当反应1.5～2h后，可用吸管取少量颗粒于表面皿中进
苯乙烯和二乙烯苯的悬浮聚合及离子交换树脂的制备
苯乙烯和二乙烯苯的悬浮聚合及离子交换树脂的制备悬浮聚合是一种聚合反应方法，通过将单体分散在连续相中，形成微小悬浮液滴，使单体在悬浮液滴中聚合成聚合物颗粒。
苯乙烯和二乙烯苯是两种常用的单体，可以通过悬浮聚合方法制备聚苯乙烯和聚二乙烯苯。
离子交换树脂是一种具有离子交换性能的高分子材料，可以通过聚合反应和交联反应制备得到。
1.悬浮聚合制备聚苯乙烯悬浮聚合制备聚苯乙烯的反应过程如下：（1）将苯乙烯单体和溶剂加入反应釜中，并加入表面活性剂或乳化剂，使得苯乙烯形成微小悬浮液滴。
（2）加入引发剂并进行聚合反应。
引发剂可以是过硫酸铵等，需要提供足够的温度和搅拌条件来加速反应。
（3）控制聚合反应的时间，待聚合物颗粒形成后，停止反应。
（4）通过离心或过滤等方法，将聚合物颗粒分离出来并溶剂去除。
（5）对聚合物颗粒进行干燥或烘焙，最后得到聚苯乙烯产品。
2.悬浮聚合制备聚二乙烯苯悬浮聚合制备聚二乙烯苯的反应过程和制备聚苯乙烯的过程类似，具体步骤如下：（1）将二乙烯苯单体和溶剂加入反应釜中，并加入表面活性剂或乳化剂。
（2）加入引发剂并进行聚合反应，控制反应温度和时间，促使单体在悬浮液滴中进行聚合反应。
（3）停止聚合反应并分离出聚合物颗粒。
（4）溶剂的去除和聚合物的干燥，最终得到聚二乙烯苯产品。
离子交换树脂的制备方法较为多样，常用的方法包括聚合反应和交联反应。
具体过程如下：（1）选择合适的单体和交联剂。
单体可以选择含有离子交换基团的单体，如含有胺基、羧基等的单体。
交联剂可以选择双官能团的化合物，如二乙二醇二甲基丙烯酸酯等。
（2）将单体和交联剂混合，并加入引发剂进行聚合反应。
（3）调节反应条件，如温度、时间等，促使单体聚合形成高分子聚合物。
（4）通过适当的处理方法，如水解、交联等，得到具有离子交换性能的聚合物颗粒。
（5）对于固态离子交换树脂，需要将其颗粒进行干燥或烘焙。
总结：悬浮聚合方法可以用于制备聚苯乙烯和聚二乙烯苯等高分子聚合物。
苯乙烯悬浮聚合
Hoffman and Delbruch在1909年首次引入了悬浮聚合法这一概念。在这个悬 浮聚合中，引发剂溶于单体相，而单体相则是分散于分散介质,通常是水中。在这 里，单体液滴构成分散相，水构成连续相。处于分散相的单体（液滴）与最终由 其形成的聚合物与分散介质（连续相）的溶解性通常很低。单体相（或分散相） 的体积分数通常在0.1-0.5。聚合反应可以在低体积分数下施行，但是也要经济 上划算，太低的体积分数会导致产率太低。高体积分数下，连续相太少，就不足 以填充分散的液滴之间的空间。这样，由于单体液滴没有得到充分的分离，最终 我们也得不到颗粒状的聚合产物。正常状态下，液滴彼此间因为分散相的存在充 分而彼此孤立，聚合就在每个独立的液滴内部进行，并且在大多数情况下属自由 基聚合。
（2）分散剂的作用原理是什么？其用量大小对产物粒子有何影响？ （3）悬浮聚合对单体有何要求？聚合前单体应如何处理？ （4）根据实验体会，结合聚合反应机理，您认为在悬浮聚合的操作中，应特别注意哪些
问题？
（5）写出反应历程 （引发、增长、终止）
酮或芳香酯），热稳定剂（乙烯氧衍生物，无机金属盐），模润滑剂以及泡沫剂。
总而言之，悬浮聚合实质上是借助于较强的搅拌和悬浮剂的作用，将单体分散在 与单体不相溶的介质中，单体以小液滴的形式进行本体聚合，在每个小液滴内， 单体的聚合过程与本体聚合相似。由于单体在体系中在强力搅拌和悬浮剂的双重 作用下被 分散成细小的液滴，因此悬浮聚合又有其独特之处，即散热面积大，故 防止了在本体聚合中不易散热的问题。另一特点是由于采用分散剂，应对最后产 物分离、清洗，才能得到纯度较高的颗粒状聚合物。
烷酮，聚丙烯酸盐类，纤维素醚与天然胶。
如果所形成的聚合物溶于单体中，在低转化率下，液滴中会产生凝胶，高转化率 下就会变硬（单体转化为聚合物）。如果聚合物不溶于单体溶液里，液滴中就会 形成沉淀，这样就会形成不透明且通常为非规则形状的颗粒。而如果形成的聚合 物部分溶于单体溶液中，那最终产物的组成就很难预测了。聚合产生的颗粒可以 应用于很多技术中，比如模塑。然而它们的最大应用还是在色谱分离领域中作为 分离材料（比如离子交换树脂，酶固载支撑材料）得以应用。这种应用通常需要 大的比表面积，即在珠状颗粒内部结构中产生所需要尺寸大小的孔洞。聚合物珠 子怎样才可以做到内部有孔呢？可以在单体相中引入一种惰性稀释剂，也可以叫 它做致孔剂。聚合结束后将它提取出来。其它添加剂可以包括紫外稳定剂（芳香
苯乙烯-二乙烯基苯悬浮共聚制备聚苯乙烯白球
利用比表面测定仪测定聚苯乙烯 白球的比表面积，以研究其表面 性质对性能的影响。
化学性能表征（如耐溶剂性、热稳定性等）
耐溶剂性
将聚苯乙烯白球置于不同溶剂中， 观察其溶解、溶胀或变形情况， 以评价其耐溶剂性能。
热稳定性
通过热重分析仪测定聚苯乙烯白 球在不同温度下的热失重曲线， 以评估其热稳定性能。
化学组成
国外在悬浮共聚法制备聚苯乙烯白球 方面已取得了一定的研究成果，并实 现了工业化生产。同时，国外还在不 断探索新的制备方法和应用领域。
发展趋势
随着环保意识的提高和技术的不断进 步，悬浮共聚法制备聚苯乙烯白球将 越来越受到关注。未来，研究方向将 主要集中在优化制备工艺、提高产品 性能、拓展应用领域等方面。同时， 随着新材料、新技术的不断涌现，聚 苯乙烯白球的制备方法和应用领域也 将不断拓展和创新。
优化制备工艺
针对现有制备工艺中存在的问题，如产率、成本等 ，未来将进一步优化工艺条件，提高生产效率和经 济效益。
加强理论研究
为了更深入地理解白球的形成机理和性能特 点，未来需要加强相关理论研究，为实际应 用提供更有力的支持。
THANKS
感谢观看
04
贡献
05
丰富了高分子合成化学领域的研究内容，为高分子材料的 制备提供了新的思路和方法。
06
促进了聚苯乙烯白球在吸附、分离、催化等领域的应用研 究，推动了相关领域的发展。
未来发展趋势预测
拓展应用领域
随着对白球性能研究的深入，未来聚苯乙烯 白球有望在更多领域得到应用，如环境治理 、生物医药、新能源等。
02
实验部分
实验原料与设备
苯乙烯
无色透明液体，具有特殊芳香气味， 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机 溶剂。
微米级单分散聚苯乙烯微球的制备
微米级单分散聚苯乙烯微球的制备聚苯乙烯微球是一种重要的功能性微粒，其具有许多应用领域。
在纳米材料制备、药物传输、生物成像和表面修饰等方面具有广泛的应用。
制备微米级单分散聚苯乙烯微球的方法主要包括乳液聚合法、悬浮聚合法、相转移聚合法和微流控制法等。
本文将重点介绍悬浮聚合法和相转移聚合法两种制备方法。
一、悬浮聚合法悬浮聚合法是一种通过在水相中凝聚单体形成微球的方法。
首先，需要将单体和引发剂混合到水溶液中，然后通过搅拌和加热来形成微球。
这一方法的主要优点在于可以制备出单分散的微球。
具体操作流程如下：1、制备高分散度的聚苯乙烯单体悬浮液。
将聚苯乙烯单体加入到有机溶剂中，然后将有机相加入到水相中，通过超声波处理或机械搅拌来稳定聚苯乙烯单体的悬浮。
2、加入引发剂。
引发剂可以是过氧化物或者有机过氧化氢，需要使其分散均匀于悬浮液中。
3、将悬浮液加入到水溶液中。
通过搅拌、气泡喷射或者超声波辅助来促使单体形成微球。
4、将微球收集并清洗干净。
最后将微球在真空干燥器中干燥。
二、相转移聚合法相转移聚合法是一种将单体和引发剂放入两个不相容的相，通过两相之间的转移发生聚合反应的方法。
通过该方法可以制备出高单分散的聚合物微球。
具体操作流程如下：1、制备单体相和引发剂相。
单体相可以放入水相中，引发剂相可以放入有机相中。
通过混合不同比例的单体和有机相来控制微球的大小。
2、将单体相加入到引发剂相中。
由于不相容相之间的转移，物质在两相界面处形成微球。
3、控制温度和时间。
通过控制温度和时间，可以控制微球的尺寸和形态。
4、将微球清洗干净。
总体而言，悬浮聚合法和相转移聚合法都是制备微米级单分散聚苯乙烯微球的可行方法。
具体选用哪种方法取决于实际需求和实验环境。
随着技术的不断发展，制备微米级单分散聚苯乙烯微球的方法也在不断更新和改进，相信在不远的将来，这种功能性微粒将会被广泛应用于各个领域。
聚苯乙烯的悬浮聚合方法的研究
绵阳职业技术学院材料工程系高分子材料应用技术专业毕业论文聚苯乙烯的悬浮聚合方法的研究学院：绵阳职业技术学院系部：材料工程系班级：高分子11班学号：201101505姓名：刘勇指导老师：唐云、王燕时间：2013.09.30-2013.11.06聚苯乙烯的悬浮聚合方法的研究摘要：本文介绍了聚苯乙烯以及悬浮聚合的基本情况，通过悬浮聚合法制取了聚苯乙烯（PS）。
主要研究了引发剂用量、搅拌速度、温度、分散剂用量以及水和单体的比对苯乙烯悬浮聚合的影响。
结果表明：过氧化二苯甲酰引发剂用量为单休重的0.5%,聚乙烯醇稳定剂的用量为水量的0.05%(碳酸镁则为2-3%)，单体与水比为1：5，反应温度为85-90℃,熟化温度为92-98℃，熟化时间为5小时。
可制得合适颗粒尺寸、透明度良好、产率高达 99.1%的聚苯乙烯。
关键词：苯乙烯；悬浮聚合；聚苯乙烯；工艺研究Abstrct: This paper introduces the basic situation of the suspension polymerization of polystyrene and polystyrene, by taking the suspension polymerization (PS). The main amount of initiator, agitation speed, temperature, amount of dispersing agent and water and the ratio of monomer to suspension polymerization of styrene. The results showed that: dibenzoyl peroxide initiator is an amount of 0.5% of weight of a single break, polyvinyl alcohol in an amount of stabilizer is 0.05% of water (as compared to 2 to 3% magnesium carbonate) monomer water ratio of 1 : 5, the reaction temperature is 85 a 90 ℃, curing temper ature of 92 a 98 ℃, aging time was 5 hours. , A suitable particle size can be obtained, good transparency, high yield of 99.1% polystyrene.Key Wowds：Styrene; suspension polymerization; polystyrene; Process目录前言 11 聚苯乙烯简介 11.1 分类 21.2 属性 21.3 发展历程 21.4 特点 31.5 机械性能 31.6 抗水防潮性 31.7 轻质高硬度 41.8 成型性能 41.9 化学性能 41.10市场分析 52 悬浮聚合 72.1 定义 72.2 特点 73 实验部分 73.1 仪器与原料 83. 2 实验方法 84结果与讨论 84.1 分散剂用量对聚合反应的影响 8 4.2 搅拌速度对聚合反应的影响 94.3 引发剂用量对聚合反应的影响 10 4.4 温度对聚合反应的影响 104.5 水和单体的比对聚合反应的影响 11 4.6 较佳实验条件下稳定性实验 115 结论 12参考文献 14致谢 15前言聚苯乙烯（Polystyrene，简称 PS）在合成树脂中有重要地位，已成为当今世界五大通用塑料之一。
悬浮聚合法制备聚苯乙烯磁性微球(精选文档)
悬浮聚合法制备聚苯乙烯磁性微球（精选文档）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）第28卷第1期Vol 128 No 11材料科学与工程学报Journal of Materials Science &Engineering 总第123期Feb.2021悬浮聚合法制备聚苯乙烯磁性微球陈志军,杨清香,李浩,魏永豪,方少明,王曦靖(郑州轻工业学院材料与化学工程学院,高分子材料与工程系,河南省表界面重点实验室,河南郑州 450002=摘要> 本文以聚乙烯醇/水为介质,苯乙烯为单体,在经32甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(32MPS表面修饰的Fe 3O 4磁性颗粒的存在下,采用悬浮聚合法,制备了聚苯乙烯磁性微球。
分别用X 2射线衍射(XRD、原子力显微镜(AFM、热重分析(T GA 、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR、振动样品磁力计(VSM等方法对磁性微球的结构和性能进行了表征。
实验结果表明,所合成的磁性微球为球型结构,平均粒径约为2L m,尺寸分布较均匀,具有超顺磁性。
=关键词> 悬浮聚合;聚苯乙烯磁性微球;超顺磁性中图分类号:T B34 文献标识码:APreparation of PS Magnetic Microspheres Via Suspension PolymerizationCHEN Zhi 2jun,YANG Qing 2xiang,WEI Yong 2hao,FANG Shao 2ming,WANG Xi 2jing(Depar tment of Polymer Science and Engineer ing,College of Materials and Chemical Engineer ing,Zhengzhou Univer sity ofLight Industry,Henan P rovincial Key Labora tor y of Sur face and I nter face Science,Zhengzhou 450002,China=Abstract > Polystyrene 2coated magnetite (PS/Fe 3O 4micro 2spher es were prepared by grafting styrene onto the surfaces of dispersed magnetite nanoparticles which were modified with 32methacr yloxypropyl 2tr imethoxy silane (32MPSto impr ove their affinity with monomer,via a fr ee radical suspension polymerization initiated by benzoyl per oxide (BPO,in the solution of polyvinyl alcohol/H 2O.The obtained microspher es were characterized by means of X 2ray diffractometr y (XRD,atomic force microscopy (AFM ,ther mo 2gravimetric analysis (T GA ,Four ier tr ansform infrared spectroscopy (FT IR ,and vibrating sample magnetometry (VSM.T he results have showed that resulted PS/Fe 3O 4particles were spher ical with a narr ow size distribution,a mean diameter of 2L m,and surperpar amagnetism.=Key words > suspension polymerization;polystyrene magneticmicrospheres;superparamagnetism收稿日期:2021204229;修订日期:2021208211基金项目:河南省高校科技创新人才支持计划资助项目(2021H AST IT019;国家自然基金资助项目(20976168作者简介:陈志军(1963-,男,教授,主要从事高分子功能材料及纳米材料研究。
不同粒径聚苯乙烯微球合成
不同粒径聚苯乙烯微球合成
不同粒径聚苯乙烯微球的合成方法主要有悬浮聚合法、乳液聚合法和分散聚合法。
1. 悬浮聚合法：利用甲基丙烯酸羟乙酯生产带有双键的丙烯酸松香酯，与聚苯乙烯微球进行反应，当聚苯乙烯与丙烯酸松香酯单体的单位质量比为2∶1时，制备的聚合物微球球形最好。
2. 乳液聚合法：采用苯乙烯、过硫酸钾、表面活性剂十二烷基硫酸钠为原料，成功地制备出了粒度在50nm左右，粒径分布均匀且具有良好球形度的单分散PS纳米微球。
3. 分散聚合法：这是一种特殊的沉淀聚合法，将单体、引发剂、稳定剂等溶解形成均相反应体系。
聚合最初形成的聚合物溶于体系，当链长达到一定程度后，聚合物便从反应体系中沉析，形成聚合物乳液的分散体系。
以上方法仅供参考，不同粒径的聚苯乙烯微球具体的合成方法可能会因实验条件和需求而有所不同，建议请教专业人士。
聚苯乙烯的工艺合成
聚苯乙烯的工艺合成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。
最常见的发泡性聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明PS粒料。
本设计为年产1万吨可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计，反应机理是自由基聚合，采用悬浮聚合工艺，以苯乙烯为单体，水做悬浮介质，采用低温悬浮聚合一步法生产工艺。
此方法是将苯乙烯单体、引发剂、分散剂、水、发泡剂和其他助剂一起加入反应釜内,聚合后得含发泡剂的树脂颗粒,经洗涤、离心分离和干燥,制得可发性聚苯乙烯珠粒产品；在此基础上对聚合工段进行物料衡算、热量衡算、设备选型计算，绘制了带控制点的流程图、平面布置图及配管图，并编制了设计说明书和计算书。
关键词：可发性聚苯乙烯；悬浮聚合；物料衡算；工艺设计ABSTRACTExpandable Polystyrene (Expandable PolyStyrene, referred to as EPS) commonly known as the Department of polystyrene and styrene copolymer is a resin with the physical blowing agent and other additives mixture. EPS can be processed into low-density (0.7-10.0ib/ft3) goods of the foam agent. The most common is to be made of polystyrene with n-pentane as a blowing agent aggregates of transparent PS.The design for the annual production capacity of 10，000 tons can be made of polystyrene polymerization process design section, the reaction mechanism is free radical polymerization, suspension polymerization process used to styrene as monomer, water suspension medium done using one-step production of low-temperature suspension polymerization process. This method is a styrene monomer, initiator, dispersing agent, water, blowing agent and other auxiliaries to join reactor, the polymer containing a foaming agent, after the resin particles by washing, centrifugal separation and drying, the system may be made of polystyrene beads products; in this section based on the polymer material balance, heat balance, equipment selection, the mapping of control points with the flow chart, diagram and layout of piping plans and the preparation of the design specification and calculation of the book.Key Words：Expandable PolyStyrene；Suspension Technique;Craft calculation；Technological design目录摘要 (I)第1章前言 (VI)1.1概述 (VI)1.2国际EPS供需现状 (VI)1.3国内EPS现状 (VII)1.4前景展望 (VII)第2章 EPS概述 (VIII)2.1发泡聚苯乙烯 (VIII)2.2发泡聚苯乙烯基本性能 (IX)2.2.1力学性能 (IX)2.2.2绝热性能 (IX)2.2.3化学性能 (X)2.2.4应用范围 (X)第3章合成工艺 (XI)3.1工艺原理 (XI)3.1.1实施方案 (XI)3.1.2工艺路线 (XI)3.1.3工艺流程 (XI)3.1.4反应原理 (XI)3.2发泡聚苯乙烯技术工艺比较 (XII)3.2.1塔式本体聚合技术 (XII)3.2.2添加少量溶剂的单釜连续本体聚合技术 (XII)3.2.3苯乙烯的悬浮聚合 (XIII)3.2.4苯乙烯种子法悬浮聚合 (XIII)3.3发泡聚苯乙烯生产工艺 (XIII)3.3.1一步法聚合工艺 (XIII)3.3.2二步法聚合工艺 (XIV)3.3.3一步法工艺与二步法工艺的比较 (XIV)3.4聚合工艺介绍 (XIV)3.4.1发泡聚苯乙烯工艺配比 (XV)3.4.2工艺路线图 (XV)3.4.3操作流程 (XVI)3.4.4影响因素 (XVI)第4章物料衡算 (XVII)4.1计算依据 (XVII)4.2聚合工段物料衡算 (XVII)4.2.1进料阶段 (XVIII)4.2.2出料阶段 (XVIII)第5章聚合工段热量衡算 (XIX)5.1显热计算 (XX)5.2聚合热 (XXI)5.3聚合釜的搅拌热 (XXI)5.4热量损失 (XXI)第6章设备计算 (XXII)6.1聚合釜的设计 (XXII)6.1.1聚合基本数据 (XXII)6.1.2聚合釜容积确定 (XXII)6.1.3聚合釜的选型原则 (XXIII)6.1.4釜的选择 (XXIII)6.1.5聚合釜搅拌器的设计......................... 错误!未定义书签。
苯乙烯悬浮聚合
苯乙烯悬浮聚合目的:利用悬浮聚合方法,制备聚苯乙烯颗粒药品:新制苯乙烯(5%NaOH洗涤去阻聚剂,去离子水洗至中性),精制BPO (重结晶),5%PV A溶液,去离子水仪器:100ml三口瓶,冷凝管,铁质搅拌棒,搅拌马达,水浴锅,量筒,锥形瓶,移液管等步骤:1.组装仪器。
仪器组装要规整,安装前搅拌棒顶端与搅拌马达的连接处相距约3~4mm,形成稳定搅拌2.取0.1gBPO,3.2ml苯乙烯于锥形瓶中,摇匀至固体溶解后再加入13ml 5%PV A溶液,摇匀,倒入三口瓶中,开始搅拌3.用30ml去离子水分三次冲洗锥形瓶,并将冲洗后的液体倒入三口瓶中4.调节搅拌速度(形成稳定的涡流,搅拌棒底部刚好露出,液面上端有小液滴溅出),室温搅拌50min。
在整个反应过程中搅拌速度保持不变5.开始水浴升温,温度达到80℃时保温20min,再升温至85℃6.在85℃环境下反应约90min,在此过程中观察小液滴的变化7.液滴固化,体系内溅出的固体颗粒增多,除去水浴锅中的热水,加冷水冷却8.出产品,抽滤,干燥备注:本次试验所用三口瓶为100ml,体系反应空间有限,为得到稳定的搅拌必须规整的安装实验仪器苯乙烯悬浮聚合成败与搅拌速度有莫大的关系,在整个反应过程中搅拌速度一旦确定,不得中途改变失败现象及原因分析1.将PV A溶液倒入锥形瓶摇匀,体系变乳白,观察不到油滴。
原因:PV A溶液变质。
2.实验结束,出产品,聚苯乙烯呈带状缠在搅拌片上。
原因:PV A溶液浓度不够,搅拌速度太快,并且体系升温太快,粘度剧增。
3.实验结束,出产品,聚苯乙烯呈团状缠在搅拌棒上。
原因:PV A溶液浓度不够。
4.实验结束,出产品,聚苯乙烯呈颗粒状,硬,却被搅拌棒上的粘性物质粘连。
原因不清楚,可能是出料太晚。
成功现象:反应过程中始终能看见有液滴或颗粒从液面溅出,到后期可以观察到在体系中有大量颗粒涌动。
出产品时三口瓶中的颗粒分散不粘连。
产品呈珍珠状。
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化学综合实验二
悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒
实验目的：
1、巩固萃取、水洗分离的基本操作
2、巩固化学品称量的基本操作
3、学会PVA悬浮分散剂的实验室制备方法
4、学会悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒的实验室制备方法
5、了解悬浮聚合的一般原理
实验原理：
1、苯乙烯的纯化
加入5％氢氧化钠水溶液萃取主要是利用酚与强碱相互作用的反应原理，除去原料单体苯乙烯中的阻聚剂（对苯二酚），再进行水洗目的在于除去残留在苯乙烯中的碱液。
2、悬浮分散剂的制备原理
聚乙烯醇（PVA），聚醋酸乙烯酯部分或完全水解制得，它是一类水溶性高分子。
但高分子在溶剂中的溶解不同于小分子，高分子的溶解过程首先是小分子扩散到大分子链间，使高分子形体溶涨，高分子链间作用力减弱；随着溶涨程度进一步加深，高分子链活动性变大，最终导致高分子化合物溶解，成为均一透明的高分子溶液。
磷酸钙作为分散剂必须是是一种具有一定活性的无机细微粉末。
为了提高分散效果，一般采用氯化钙溶液和磷酸钠溶液直接反应制备。
3、悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒的原理
（1）悬浮聚合是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合，这是自由基聚合一种特有的聚合方法。
（2）基本组分有单体、引发剂、水、悬浮剂等。
（3）悬浮剂是一类能将油溶性单体分散在水中形成稳定悬浮液的物质，例如聚乙烯醇，悬浮机理就是吸附在液滴表面，形成一层保护膜。
碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、磷酸钙、滑石粉、高岭土、硅藻土、白垩等。
所制备聚合物粒子粒度均匀、表面光滑、透明度好；粉末越细，分散和保护能力越强，得到的聚合物粒子越细；因此，通常采用在水中进行化学反应的方法临时制备。
用量为体系总水量的 0.1% - 1% 。
无机分散剂的悬浮机理就是吸附在液滴表面，形成一层隔离层，如图所示：
单体液滴在搅拌和分散剂作用下形成较稳定的悬浮液滴而聚合的过程，原理如图所示：
（4）悬浮聚合得到的粒状树脂，粒径在0.01 ~ 5 mm 范围。
一般情况下单体是
聚合物的良溶剂。
化学药品：
苯乙烯、PVA（数均聚合度为1750±50、醇解度 99％）、BPO或ABIN、去离子水、5％氢氧化钠水溶液、氯化钙、磷酸钠
实验仪器：
分液漏斗、铁圈、铁夹台、铁夹、十字夹、烧杯、玻璃棒、分析天平、托盘天平、三口瓶、温度计、电动搅拌、球形冷凝管、加热套、调压器、烘箱等。
操作步骤：
1．原料单体的纯化处理
（1）配置5％的氢氧化钠水溶液30毫升，备用；
（2）检查分液漏斗是否洁净和漏水，然后按要求搭接萃取装置（铁夹台、铁圈、分液漏斗）；
（3）用量筒取15毫升左右苯乙烯，用5％氢氧化钠水溶液萃取三次，每次取氢氧化钠水溶液8毫升。
然后水洗三次，每次用水8毫升。
要求每次静置时间不得低于5分钟，防止原料单体损失过多。
经纯化处理的苯乙烯应为无色透明液体，备用。
2、悬浮分散剂的制备
采用PVA为分散剂，建议的制备方案如下：在三口瓶中加入4克PVA及55毫升水，加热，用大约15分钟升温至65℃，启动搅拌，再用45至60分钟从65℃升温至90℃，最后维持90℃至体系均一透明，冷却至45℃得到透明一相的粘性液体，作为悬浮分散剂，备用。
若冷却后体系为混浊，重新加热至90℃保温。
采用磷酸钙为分散剂，建议的制备方案如下：在装有冷凝管和搅拌器的250ml 三口反应瓶中，加入1.0%的CaCl2溶液30ml（约0.001mol），加热至95℃。
同时在100ml小烧杯中加入含有1.0% Na3PO4（约0.002mol）和0.25% NaOH（约0.002mol）的水溶液30ml。
3、悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒
（1）在上述制备的悬浮分散剂中加入已经纯化的苯乙烯10毫升，20毫升水、少量BPO或AIBN，并维持较低的搅拌速度，恒定搅拌速度不变。
开始加热，用30分钟左右加热至80℃，注意观察反应瓶中发生的现象，做好记录。
引发剂及其用量：BPO或AIBN，苯乙烯质量的1％，1.5%，2.0%。
注意引发剂应分批加入，或保温1－2小时后补加一些引发剂，引发剂要分3－5批加入，总用量为2.0％或以上。
（2）维持80℃、稳定搅拌速度 3 小时，然后均匀升温、80℃－85℃、 1.5小时注意观察反应瓶中发生的现象，做好记录。
（3）用玻璃管取样观察所生成的珠粒情况，是否形成，硬度如何？若珠粒已形成，并呈弹性状，则执行下一步操作，否则继续反应。
（4）观察的珠粒情况达到要求后，用0.5 小时均匀升温至90℃，并保温30分钟。
（5）冷却至50℃以下，将反应混合物倒入烧杯中，倾去上层混浊液体，然后将烧杯中的珠粒用水反复洗涤干净。
（6）将水洗得到的珠粒至于滤纸上，在烘箱中100℃，烘干，大约10分钟左右。
（7）将干燥的珠粒，进行计量，并计算产率。
问题与讨论：
1、苯乙烯在使用前为什么要用5％氢氧化钠水溶液萃取，然后要水洗多次才能用于实验？
2、PVA及磷酸钙作为悬浮分散剂的原理分别是什么？
3、你所制得的聚合产物的外观如何？并分析原因。
4、画出聚合过程中温度－时间的合成工艺条件曲线，并进行适当分析。
撰写试验报告注意事项：
1、画出实验装置，并指出搭接装置时特别应注意的方面。
2、列表附加实验全过程的情况，表格分时间（操作某时刻），物料温度，反应瓶
情况，备注共四栏。
3、画出聚合过程中温度－时间的合成工艺条件曲线，并进行适当分析。