热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺
本体聚合法制备聚苯乙烯
本体聚合法制备聚苯乙烯聚苯乙烯（简称PS）是一种常见的热塑性塑料，广泛用于各种领域，如包装、电子、建筑等。
本体聚合法是一种制备聚苯乙烯的重要方法。
本文将介绍本体聚合法在聚苯乙烯生产中的应用及工艺流程。
本体聚合法的定义本体聚合法是一种通过在单体分子中结合单体原子来形成聚合物链的方法。
在聚苯乙烯的制备过程中，通过苯乙烯单体的本体聚合，将单体原子结合成长链聚苯乙烯分子。
本体聚合法制备聚苯乙烯的步骤1. 单体准备首先，需要准备苯乙烯单体。
苯乙烯是一种无色液体，在常温下呈透明状态。
在制备聚苯乙烯时，苯乙烯单体是必不可少的原料。
2. 聚合反应将苯乙烯单体引入反应釜中，加入引发剂进行聚合反应。
在聚合反应过程中，苯乙烯单体分子逐渐结合在一起，形成长链聚苯乙烯分子。
聚合反应的条件包括温度、压力、时间等，需要严格控制以确保聚合物的质量和产率。
3. 分离和处理聚合反应完成后，需要将产生的聚苯乙烯聚合物与反应溶剂、引发剂等进行分离和处理。
这一步是为了去除杂质，得到纯净的聚苯乙烯产物。
4. 成型与加工最后的步骤是将得到的聚苯乙烯进行成型和加工。
聚苯乙烯可以通过注塑、挤出、吹塑等方法成型成各种形状的制品，满足不同领域的需求。
本体聚合法的优势本体聚合法制备聚苯乙烯具有以下优势： - 反应条件温和，能够在相对较低的温度下进行聚合反应，减少能耗； - 可控性强，可以精确控制聚合反应的条件，得到理想的产品性能； - 产率高，本体聚合法制备的聚苯乙烯产品纯度高，产率也相对较高。
结语本体聚合法是一种重要的制备聚苯乙烯的方法，通过在单体分子中进行聚合反应，得到具有优良性能的聚苯乙烯产品。
在未来的发展中，本体聚合法将继续发挥重要作用，推动聚苯乙烯及其制品的生产与应用。
年产一万吨聚苯乙烯聚合工段工艺设计-
年产⼀万吨聚苯⼄烯聚合⼯段⼯艺设计-毕业设计题⽬：年产1万吨聚苯⼄烯聚合车间⼯艺设计学院：专业：姓名：学号：指导⽼师：完成时间：河南城建学院本科毕业设计设计说明设计说明本次设计主要是针对年产1万吨聚苯⼄烯聚合车间⼯艺的设计。
设计的内容主要包括绪论、聚苯⼄烯的聚合机理、聚合⼯艺介绍、物料衡算、反应釜的设计、热量衡算、⾃动控制等⼏部分。
本设计采⽤的是热引发本体聚合的⽣产⼯艺，在确定⼯艺流程的基础上对以下⼏部分进⾏了设计计算：物料衡算、反应釜的设计、热量衡算等。
本次设计年理论产值是⼀万吨经计算投料每⼩时需投⼊苯⼄烯1288.8kg，甲苯175.69kg，每⼩时⽣成的聚苯⼄烯计算后可知，年产量为1.08万吨。
符合设计的要求。
釜体容积14.33m3，釜体⾼度 3.18m。
共需反应热为24000000KJ。
关键词：热引发本体聚合聚苯⼄烯苯⼄烯预聚釜聚合釜Design DescriptionThis design is mainly aimed at the annual output of 10000 tons of polymerization polystyrene workshop process design. Design content mainly includes the introduction, polystyrene introduced the polymerization mechanism, polymerization process, material balance, the design of the reaction kettle, heat balance, automatic control and so on several parts. This design USES a thermal bulk polymerization production process, the technological process is determined on the basis of calculation in design of the following sections: the design of the material balance and the reaction kettle, heat balance, etc. The design theory of value is ten thousand tons of calculating charge per hour need for styrene 1288.8 kg, 175.69 kg, toluene per hour generated polystyrene after calculation, the annual output of 10800 tons. In line with the requirements of design. The kettle body volume of 14.33 m3, body height of 3.18 m. The total heat of reaction of 24000000 kJ..Keywords：Heat cause Bulk polymerization polystyrene styreneThe performed kettle Polymerization kettle⽬录设计说明 ........................................................................................................................... I DESIGN DESCRIPTION............................................................................................... I 前⾔ (1)第1章绪论 (1)1.1聚苯⼄烯简介 (1)1.2聚苯⼄烯的性能与应⽤ (1)1.2.1聚苯⼄烯的特性及⽤途 (1)1.2.2聚苯⼄烯的共混改性及⽤途 (1)1.2.3苯⼄烯系列共聚物 (3)1.3聚苯⼄烯的使⽤及⽣产近况 (5)1.4聚苯⼄烯的发展现状 (5)1.4.1聚苯⼄烯产量及消费量 (5)1.4.2聚苯⼄烯的消费结构及预测 (6)1.4.3聚苯⼄烯的主要⽣产⼚商 (6)1.4.4新产品开发 (7)1.4.5 ⽣产和发展的思考 (7)第2章聚苯⼄烯的聚合机理 (9)2.1聚合过程 (9)2.1.1 链引发 (9)2.1.2 链增长 (9)2.1.3 链终⽌ (9)2.1.4 链转移 (10)2.2聚合⼯艺 (10)2.2.1 预聚合 (10)2.2.2 聚合 (11)2.2.3 分离及聚合物后处理 (11)2.3聚合⼯艺流程图 (11)2.4聚合体系各组分及作⽤ (12)2.4.1单体苯⼄烯 (12)2.4.2 引发剂 (13)2.4.3 添加剂 (13)第3章聚合⼯艺介绍 (14)3.1聚合条件 (14)3.2聚合设备 (14)3.3预聚合釜的作⽤ (14)3.4主要⽣产⼯艺 (15)3.4.1 Dow化学公司 (16)3.4.2 FINA公司 (17)3.4.3 猎⼈化学公司/鲁姆斯#克利斯特公司 (19) 3.4.4 三井东压公司 (20)第4章物料衡算 (22)第5章反应釜的设计 (26)5.1反应周期的确定 (26)5.2反应釜的体积计算 (26)5.3反应釜的设计计算 (27)5.4搅拌装置的设计 (28)5.4.1搅拌器的尺⼨计算 (29)5.4.2搅拌器的转速和功率计算 (29)5.5电机的功率和减速机的选择 (31)5.5.1电机的功率 (31)5.5.2减速机的选择 (31)5.6泵的设计 (31)5.6.1管内流速的计算 (32)5.6.2直管阻⼒和局部阻⼒损失的计算 (32) 5.6.3确定泵轴功率 (32)5.6.4泵的选型 (33)5.6.5⼯艺管⼝的设计 (33)第6章热量衡算 (36)6.1热量衡算的内容及作⽤ (36)6.1.1为后续⼯艺设计提供依据 (36)6.1.2热量消耗的计算及能源的综合利⽤ (36)6.1.3为其他专业设计提供依据 (36)6.2传热设备的热量衡算 (36)6.3载热体的消耗量 (38)6.4总传热系数K的确定 (38)6.5夹套传热装置的设计 (38)6.7夹套⼏何尺⼨的计算 (41)6.7.1 夹套直径Dj的计算 (41)6.7.2 夹套⾼度Hj的计算 (42)第7章⾃动控制 (43)7.1控制⽅式 (43)7.2主要控制⽅案 (43)7.2.1 泵的控制 (43)7.2.2 反应器的⾃动控制 (43)第8章设计结果 (44)参考⽂献 (45)附录 (47)附表⼀、设计⼀览表 (47)附表⼆、主要符号说明 (47)致谢 (50)前⾔聚苯⼄烯（Polystyrene，缩写PS）是指由苯⼄烯单体经⾃由基加聚反应合成的聚合物[1]。
苯乙烯热引发本体聚合的动力学研究——1 转化率与时间的关系
苯乙烯热引发本体聚合的动力学研究——1 转化率与时间的关
系
苯乙烯热引发本体聚合的动力学研究是通过实验方法来研究聚合反应的速率与时间的关系。
转化率与时间的关系可以通过以下方程描述：
转化率 = (初始物质的量 - 未反应物质的量) / 初始物质的量
在聚合反应中，初始物质为苯乙烯单体，未反应物质为剩余未反应的苯乙烯单体。
通过实验方法，可以测量反应过程中未反应物质的量，并计算出转化率。
通过多次实验，在不同时间点测量未反应物质的量，并计算出对应的转化率。
然后将转化率与时间绘制成图表，可以得到转化率随时间的变化关系。
在实验中，可以通过监测反应温度、反应物浓度、引发剂浓度等因素对转化率与时间的关系进行研究。
通过改变这些因素，可以推导出动力学方程，并确定反应速率常数等动力学参数。
总的来说，苯乙烯热引发本体聚合的动力学研究是通过实验方法来研究转化率与时间的关系，从而得到聚合反应的速率与时间的关系。
这对于理解和控制聚合反应的过程和性质具有重要意义。
苯乙烯不同聚合方式
专业综合实验论文题目：苯乙烯不同聚合方式比较及性能测试学院：化学化工学院专业：高分子材料与工程班级：1001班学号：************ 学生姓名：***导师姓名：黄先威刘拥君刘艳丽禹新良完成日期：2013年12月14日一.前言1.1聚苯乙烯生产工艺的发展现状和前景展望工业上聚苯乙烯的生产主要采用两种生产工艺：本体法及悬浮法。
本体法是最主要的生产方法，目前世界上85％以上的聚苯乙烯（PS）和抗冲聚苯乙烯（IPS）是采用连续本体法工艺生产的。
连续本体法生产装置一般有一条或几条生产线，生产能力为20～160kt/a。
通过改进反应器设计、相对分子质量和橡胶粒径控制和脱挥技术，可以使本体法工艺生产线的规模更大、效率更高。
目前已有单线能力90～138kt/a的大型本体法生产装置投入工业运转，但一般来说单反应器能力30～50kt/a。
悬浮法是第二种聚苯乙烯基本生产工艺，悬浮法工艺的装置规模一般小于本体法工艺，间歇操作、牌号切换时清洗时间很短。
对于某些高耐热和高相对分子质量牌号的产品只能用间歇悬浮聚合工艺生产，但在相同的生产能力下采用连续本体法的工厂固定资产投资及生产成本比悬浮法低，因此对于大多数PS牌号来说用本体法生产更为经济。
目前悬浮法一般已经被本体法代替，主要用于生产可发性聚苯乙烯（EPS）。
1.2聚苯乙烯的合成工艺原理1.2.1乳液聚合乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下，分散在介质中加入水溶性引发剂，在机械搅拌或振荡情况下进行非均相聚合的反应过程。
它不同于溶液聚合，又不同于悬浮聚合，它是在乳液的胶束中进行的聚合反应，产品为具有胶体溶液特征的聚合物胶乳。
乳液聚合体系主要包括:单体、分散介质(水)、乳化剂、引发剂，还有调节剂、pH缓冲剂及电解质等其他辅助试剂。
1.2.2悬浮聚合悬浮聚合实质上是借助于较强烈的机械搅拌和悬浮剂的作用，通常是将不溶于水的单体(苯乙烯)分散在介质水中，利用机械搅拌，将单体打散成直径为0.01~5mm的小液滴的形式进行本体聚合。
(完整)苯乙烯的本体聚合
实验一：苯乙烯的本体聚合一、实验目的：1.通过实验，了解自由基聚合反应特点;2.掌握苯乙烯的本体聚合的试验方法。
二、实验原理:聚苯乙烯(PS）是一种无色透明的热塑性塑料，是以苯乙烯为单体通过加聚反应得到的线性高分子化合物，具有高于100℃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。
苯乙烯的聚合有三种方式：自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。
本实验采用自由基聚合。
引发剂：偶氮二异丁睛自由基聚合的机理反应条件要求无氧，避免引发剂分解三、实验仪器与药品:四、实验步骤1.苯乙烯精制:去除里面的阻聚剂，酚类物质—部分同学做在500ml的分液漏斗中装入250ml的苯乙烯，每次用50ml的5%NaOH水溶液洗涤数次,至无色后再用蒸馏水洗至呈中性，然后加入适量的无水Na2SO4放置干燥。
干燥后的苯乙烯在进行减压蒸馏,收集60度/5.33Kpa 的馏分.实验室减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气（减压）、安全保护和测压四部分组成。
蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。
克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性；毛细管是作为气化中心，使蒸馏平稳，避免液体过热而产生暴沸冲出现象。
蒸出液接受通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时，只需转动接液管，在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器.尤其不能用不耐压的平底瓶（如锥形瓶等），以防止内向爆炸结合前段时间做的实验总结了下面几条:1。
蒸馏瓶内液体不可超过其体积的一半,因为减压下蒸汽的体积比常压下大得多。
2.正式蒸馏前的关键步骤：空试。
以保证真空度能达标.装好仪器后首先检查气密性。
3.加料后,先向空试操作一样，是真空泵稳定在所需数值上,在开始加热.因为减压下物质熔沸点会降低，加热的过程中抽真空的话可能会引起液体暴沸。
4.加热过程中，避免蒸汽过热，仪器不能有裂缝，不能使用薄壁及不耐压的仪器。
热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺
热引发苯⼄烯本体聚合制备聚苯⼄烯的合成⼯艺3.4 热引发苯⼄烯本体聚合制备聚苯⼄烯的合成⼯艺3.4.1 概述苯⼄烯受热会形成⾃由基，受热⾄120℃时⾃由基⽣成速率明显增加，可⽤于引发聚合。
因⽽，苯⼄烯的聚合可以不加引发剂，⽽是在热的作⽤下进⾏热引发聚合。
但苯⼄烯的热聚合产物很复杂，⾄少有15种聚合物⽣成，其中，三烯化合物是真正的引发剂。
三烯化合物与苯⼄烯发⽣氢原⼦转移反应，⽣成两个单体⾃由基，然后进⾏引发聚合：CH2CH2Dies-A lderH CHCH2CH2 CHH CHCH2CH2CHCH2CHHCHCH22CHCH3CH苯⼄烯的热聚合过程由于温度较⾼也存在⼀定程度的链转移反应。
温度低于120℃时链转移不明显。
但温度⾼于140℃时链⾃由基向单体转移速率明显增加，后期链⾃由基向⼤分⼦转移使PS相对分⼦质量增加。
由于转移反应使PS的相对分⼦质量分布变宽。
普通聚苯⼄烯树脂属⽆定形⾼分⼦聚合物，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，聚苯⼄烯具有透明度⾼、刚度⼤、绝缘及绝热性能好等优点，但性脆，低温易开裂，化学稳定性⽐较差，可以被多种有机溶剂（如：芳烃、卤代烃等）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。
聚苯⼄烯(PS)的玻璃化温度90℃～100℃，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)。
聚苯⼄烯有多种类型。
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，提⾼了材料的冲击强度，但产品不透明。
间规聚苯⼄烯为间同结构，采⽤茂⾦属催化剂⽣产，是近年来发展的聚苯⼄烯新品种，性能好，属于⼯程塑料。
聚苯乙烯合成实验
聚苯乙烯合成实验
聚苯乙烯是一种常见的塑料材料，具有良好的物理性质和化学稳定性，在工业生产中有广泛的应用。
本实验旨在通过简单的合成方法，了解聚苯乙烯的制备过程及其相关原理。
实验目的
通过本实验，学生将会掌握以下知识： - 聚合反应的基本原理 - 常见的聚合物合成方法 - 聚苯乙烯的结构和性质
实验原理
聚苯乙烯是由苯乙烯单体通过聚合反应得到的聚合物。
在聚合反应中，单体分子之间通过共价键连接形成长链状的聚合物分子。
聚苯乙烯的合成可以采用自由基聚合的方法，通过引发剂引发苯乙烯单体的聚合反应。
实验步骤
1.准备实验器材和试剂：苯乙烯单体、引发剂、溶剂等。
2.将苯乙烯溶解在适量的溶剂中，加入适量的引发剂。
3.在适当的温度下进行反应，控制反应时间。
4.将反应产物进行提取和纯化，得到聚苯乙烯固体。
实验注意事项
1.实验中应注意安全，避免接触到引发剂和聚合物产物。
2.反应条件应控制得当，避免产生危险气体或副产物。
3.废弃物应妥善处理，避免对环境造成污染。
实验结果与讨论
通过本实验，我们成功合成了聚苯乙烯，并观察到了其特点的物理性质。
聚苯乙烯具有透明、硬度高、质地坚实等特点，适用于制备各种塑料制品。
在工业生产中，聚苯乙烯被广泛应用于包装、建筑、电子产品等领域。
结论
本实验通过简单的合成方法，展示了聚苯乙烯的制备过程及其应用价值。
聚苯乙烯作为一种重要的塑料材料，在现代工业中具有广泛的应用前景，对于了解聚合物的合成原理和应用具有重要意义。
聚苯乙烯的工艺流程
聚苯乙烯的工艺流程
《聚苯乙烯的工艺流程》
聚苯乙烯是一种常见的塑料材料，广泛应用于包装、建筑、家具等领域。
其生产工艺流程包括聚合、挤出、成型和后处理等步骤。
首先是聚合过程。
聚苯乙烯的生产是通过聚合苯乙烯单体来实现的。
通常采用催化剂如铝烷在高压和高温下将苯乙烯单体聚合成长链聚合物。
该过程需要控制温度、压力和反应时间，以确保聚合反应的高效进行。
接下来是挤出过程。
在挤出过程中，将聚合后的聚苯乙烯颗粒加热至熔融状态，然后通过挤出机将熔融聚苯乙烯挤出成所需形状的型材。
挤出过程中需要控制挤出机的温度、压力和速度，以确保熔融聚合物的均匀挤出和成型。
然后是成型过程。
挤出的聚苯乙烯型材将进一步成型成所需的产品形状，如塑料包装盒、建筑材料和家具构件等。
成型包括注塑、压延、吹塑等不同的加工方法，根据产品的形状和尺寸来选择合适的成型工艺。
最后是后处理过程。
成型后的聚苯乙烯制品需要进行后处理，如切割、打磨、喷漆等工序，以达到产品表面光滑、尺寸精确和外观美观的要求。
总的来说，聚苯乙烯的生产工艺流程包括聚合、挤出、成型和
后处理等步骤。
通过精确控制各个环节的工艺参数，可以生产出质量优良、性能稳定的聚苯乙烯制品，满足不同领域的应用需求。
苯乙烯的本体聚合
实验一：苯乙烯的本体聚合一、实验目的：1.通过实验，了解自由基聚合反应特点；2.掌握苯乙烯的本体聚合的试验方法。
二、实验原理：聚苯乙烯（PS）是一种无色透明的热塑性塑料，是以苯乙烯为单体通过加聚反应得到的线性高分子化合物，具有高于100℃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。
苯乙烯的聚合有三种方式：自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。
本实验采用自由基聚合。
引发剂：偶氮二异丁睛自由基聚合的机理反应条件要求无氧，避免引发剂分解三、实验仪器与药品：四、实验步骤1.苯乙烯精制：去除里面的阻聚剂，酚类物质—部分同学做在500ml的分液漏斗中装入250ml的苯乙烯，每次用50ml的5%NaOH水溶液洗涤数次，至无色后再用蒸馏水洗至呈中性，然后加入适量的无水Na2SO4放置干燥。
干燥后的苯乙烯在进行减压蒸馏，收集60度/5.33Kpa的馏分。
实验室减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气（减压）、安全保护和测压四部分组成。
蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。
克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性；毛细管是作为气化中心，使蒸馏平稳，避免液体过热而产生暴沸冲出现象。
蒸出液接受通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶，在接受不同馏分时，只需转动接液管，在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器。
尤其不能用不耐压的平底瓶（如锥形瓶等），以防止内向爆炸结合前段时间做的实验总结了下面几条：1.蒸馏瓶内液体不可超过其体积的一半，因为减压下蒸汽的体积比常压下大得多。
2.正式蒸馏前的关键步骤：空试。
以保证真空度能达标。
装好仪器后首先检查气密性。
3.加料后，先向空试操作一样，是真空泵稳定在所需数值上，在开始加热。
因为减压下物质熔沸点会降低，加热的过程中抽真空的话可能会引起液体暴沸。
4.加热过程中，避免蒸汽过热，仪器不能有裂缝，不能使用薄壁及不耐压的仪器。
以苯和乙烯为原料合成聚苯乙烯的流程
以苯和乙烯为原料合成聚苯乙烯的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!苯和乙烯合成聚苯乙烯的化学工艺流程聚苯乙烯（Polystyrene, PS）是一种广泛应用的热塑性塑料，以其优良的透明性、绝缘性和化学稳定性而受到青睐，广泛用于包装材料、电子元件、玩具以及一次性餐具等领域。
聚苯乙烯树脂及塑料概述
聚苯乙烯树脂及塑料概述聚苯乙烯（Polystyrene，PS）是由苯乙烯单体经聚合反应制得的高分子化合物，是一种广泛使用的热塑性树脂，全球每年生产规模达数百万吨，是产量仅次于PE、PVC和PP的通用树脂。
最早在1836年德国药剂师E.Simon从天然树脂中得到了一种挥发性的油，这种油受热或长时间放置可以固化，这就是PS，但当时认为是氧化物。
20世纪30年代，为备战需要，德国加快了工业生产苯乙烯和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PS的工业生产技术。
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DOW化学公司推出高抗冲聚苯乙烯商品（HIPS），1953年美国研发了ABS树脂，并于1958年建厂投产。
1.聚苯乙烯的结构和分类PS的结构式如下：PS一般为头尾结构，主链是饱和碳链，侧基交替连接着苯环，分子结构不对称，大分子链运动困难。
由于苯环的存在，PS具有较高的玻璃化转变温度（80～82℃）。
侧苯基的存在使PS的化学活性较大，苯环所能进行的特征反应如氯化、硝化、磺化等PS都可以进行。
此外，侧苯基可以使主链上α-氢原子活化，在空气中易氧化生成过氧化物，并引起降解，因此制品长期在户外使用易变黄、变脆。
PS的侧苯基在空间的排列为无规结构，导致PS为无定形聚合物，具有很高的透明性。
因PS主链为饱和的烃，具有良好的电绝缘性，吸湿性小，可用于潮湿环境中。
PS分为：普通聚苯乙烯（GPPS）、发泡聚苯乙烯（EPS）、高抗冲聚苯乙烯（HIPS）及间规聚苯乙烯（sPS）。
PS的共聚物系列品种有：丙烯腈／苯乙烯（AS），丙烯腈／丁二烯／苯乙烯（ABS）、丙烯腈／丙烯酸酯（AAS）、甲基丙酸甲酯／丁二烯／苯乙烯（MBS）等。
每个品种中又有许多品级。
2.普通聚苯乙烯（GPPS）GPPS树脂属无定形高分子聚合物，其分子链的侧基为苯环，苯环为大体积侧基，其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、玻璃化转变温度高、性脆等。
聚苯乙烯的工艺流程
聚苯乙烯的工艺流程
《聚苯乙烯的工艺流程》
聚苯乙烯（PS）是一种常见的塑料材料，广泛应用于包装、
电子产品、建筑材料等领域。
其生产过程包括聚合、挤出、成型和后处理等工艺步骤。
以下是聚苯乙烯的典型生产工艺流程：
1. 原料准备
聚苯乙烯的生产通常使用苯乙烯作为原料。
苯乙烯是一种无色透明的液体，在生产前需要经过脱氢和裂解等化学反应得到聚合物所需的原料。
2. 聚合
将原料苯乙烯置于反应釜中，加入催化剂和溶剂，进行聚合反应。
聚苯乙烯分子链的形成使液体逐渐变为固体，形成颗粒状的聚苯乙烯树脂。
3. 抽吸
聚苯乙烯树脂通过挤出机进行抽吸，将其中的水分和残余溶剂抽除，使得聚苯乙烯树脂更为纯净。
4. 挤出
将干净的聚苯乙烯树脂送入挤出机，通过高温和高压将其挤出成型，形成管状、薄膜状或其他所需的形态。
5. 成型
对挤出成型后的聚苯乙烯进行进一步加工，根据需要切割、注
塑或压延成成品。
成品可以是各种各样的制品，如食品包装盒、保温杯、电子外壳等。
6. 后处理
对成品进行去毛刺、清洁、包装等后处理工序，使其成为最终可用的产品。
以上就是聚苯乙烯的典型生产工艺流程。
在实际生产中，针对不同的用途和要求，工艺流程可能会有所调整，但总体步骤大致相同。
聚苯乙烯的生产过程需要严格控制温度、压力和化学反应条件，以确保产品质量和工艺稳定性。
苯乙烯阴离子高温本体聚合引发机理的新发现(二)
苯乙烯阴离子高温本体聚合引发机理的新发现(二)郑安呐;郑云龙;管涌;代文;李书召【摘要】采用创建的一种研究方法,以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,研究了苯乙烯(St)在60℃至140℃下的阴离子本体聚合.结果表明,低温下(＜20℃)以六元缔合结构形式存在的非活性正丁基锂在高温下(≥60℃)会转化为活性种.随机分布在该六元结构上的平均1.3个离子对可以引发St的阴离子聚合.然而从六元缔合结构上增长出的超分子聚合物线团又将阻碍单体继续扩散进入离子对参与聚合,从而产生一个持续时间较长的聚合转化率停滞平台(SCP).由于时温等效作用,提高聚合温度可以显著地缩短SCP的持续时间,从而大大地加快聚合速率.SCP后期,缔合的超分子结构在前期聚合累积能量、单体扩散动力以及相分离的共同驱动下将完全地分解为6个独立、相等的聚苯乙烯锂活性链,聚合又将继续,并迅速达到聚合终点.少量极性调节剂四氢呋喃的加入可以明显提高聚合速率,但仅仅只是缩短了SCP的持续时间,并没有改变n-BuLi的缔合结构.【期刊名称】《功能高分子学报》【年(卷),期】2011(024)002【总页数】9页(P116-124)【关键词】苯乙烯;阴离子本体聚合;引发机理;缔合;超分子【作者】郑安呐;郑云龙;管涌;代文;李书召【作者单位】华东理工大学材料科学与工程学院,上海市先进聚合物材料重点实验室,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,上海市先进聚合物材料重点实验室,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,上海市先进聚合物材料重点实验室,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,上海市先进聚合物材料重点实验室,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,上海市先进聚合物材料重点实验室,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TQ316.32如前文所述[1],阴离子聚合不仅是合成窄分子量分布以及嵌段、星型等特种结构高聚物最重要的聚合方法之一,也是迄今为止烯烃嵌段高聚物唯一可行的工业化合成方法[2-5]。
聚苯乙烯的合成反应式
聚苯乙烯的合成反应式
聚苯乙烯（Polystyrene，简称PS）是一种重要的塑料材料，在工业生产和生活中有着广泛的应用。
它具有优异的绝缘性能、化学稳定性和机械强度，被广泛用于电子产品、食品包装、建筑材料等领域。
聚苯乙烯的合成过程是通过一系列的化学反应来实现的。
聚苯乙烯的主要合成方法是通过苯乙烯的聚合反应来实现。
首先，苯乙烯分子中的双键会发生聚合反应，形成一条长链分子。
在此过程中，催化剂的作用至关重要。
常用的催化剂包括过渡金属化合物和有机金属化合物等。
这些催化剂可以促进双键的开环聚合，使得苯乙烯分子逐渐连接形成聚苯乙烯链。
在聚合反应中，聚合物的分子量会受到反应条件的影响。
通常来说，反应温度较高、催化剂较多时，会有利于形成较长的聚苯乙烯链，从而增加聚合物的分子量。
此外，反应时间的长短也会对聚合物的分子量产生影响，反应时间足够长则有利于形成高分子量的聚苯乙烯。
除了聚合反应外，聚苯乙烯的合成过程中还相关着一些辅助反应。
例如，引入分支剂可以改变聚苯乙烯链的结构，使其具有不同的物理性质。
此外，添加保护剂可以提高聚苯乙烯在高温环境下的稳定性，延长其使用寿命。
总的来说，聚苯乙烯的合成过程是一个复杂的化学反应链条，通过适当的催化剂、反应条件和辅助剂的控制，可以得到不同性质和应用的聚苯乙烯材料。
这种合成方法为聚苯乙烯的工业生产提供了可靠的技朧基础，也为其在各个领域的应用提供了坚实支撑。
1。
苯乙烯聚合成聚苯乙烯方程式
苯乙烯聚合成聚苯乙烯方程式聚苯乙烯是一种重要的合成树脂，具有广泛的应用领域，如塑料制品、电子产品、建筑材料等。
它是通过苯乙烯的聚合反应得到的，聚合反应的方程式如下：n(C8H8) → (-C8H8-)n在这个方程式中，C8H8代表苯乙烯分子，(-C8H8-)n代表聚苯乙烯分子链。
方程式中的n表示聚合度，即聚苯乙烯分子链中苯乙烯单体的重复次数。
聚苯乙烯的聚合反应是一个链式聚合反应，它通过连接苯乙烯分子的碳碳双键来形成聚苯乙烯分子链。
聚合反应通常需要催化剂的存在，常用的催化剂有过渡金属催化剂和有机过氧化物。
催化剂的存在可以加速聚合反应的进行，并控制聚合度的大小。
聚苯乙烯的聚合反应可以通过不同的方法进行。
其中最常见的方法是自由基聚合反应。
在自由基聚合反应中，苯乙烯分子中的一个氢原子被氧自由基或过氧自由基取代，形成一个苯乙烯自由基。
然后，苯乙烯自由基将与另一个苯乙烯分子反应，形成一个新的苯乙烯自由基。
这个过程会不断重复，直到聚合度达到所需的程度。
在聚合反应中，温度、催化剂浓度、反应时间等条件都会影响聚苯乙烯的聚合度和分子结构。
一般来说，较高的温度和较长的反应时间会导致较高的聚合度，从而得到较长的聚苯乙烯分子链。
催化剂浓度的增加可以加速聚合反应的进行，但过高的催化剂浓度可能会导致副反应的发生。
聚苯乙烯的聚合反应是一个复杂的化学过程，需要控制多个因素才能得到理想的聚苯乙烯产品。
在工业生产中，通常采用连续流程或间歇流程进行聚合反应。
在连续流程中，苯乙烯和催化剂在反应器中连续加入，聚合反应在一定的温度和压力下进行。
在间歇流程中，苯乙烯和催化剂在反应器中批量加入，然后在一定的温度下反应一段时间，最后得到聚苯乙烯产品。
聚苯乙烯是通过苯乙烯的聚合反应得到的，聚合反应的方程式是n(C8H8) → (-C8H8-)n。
聚苯乙烯的聚合反应是一个复杂的化学过程，需要控制多个因素才能得到理想的聚苯乙烯产品。
通过合理选择温度、催化剂浓度和反应时间等条件，可以控制聚苯乙烯的聚合度和分子结构，从而满足不同应用领域对聚苯乙烯的需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
常熟理工学院------材料科学与工程专业聚合物合成工艺课程设计题目：热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺姓名：谭桂莲学号：150208138专业：材料科学与工程专业班级：08级材料（ 1 ）班指导教师左晓兵起止日期2010.12—2011.01目录一、聚苯乙烯简介1.1 聚苯乙烯的常用特性1.2 聚苯乙烯的主要用途1.3 使用及生产近况二、聚合机理2．1、聚合过程2．1．1 链引发2．1．2 链增长2．1．3 链终止2．1．4 链转移2．2、聚合工艺2．2．1 预聚合2．2．2 聚合2．2. 3 分离及聚合物后处理三、聚合体系各组分及作用3．1 单体苯乙烯3．2 引发剂3．3 添加剂四、聚合工艺流程图五、聚合工艺介绍4．1 聚合条件4．2 聚合设备4．3 预聚合釜的作用4．4 PS的性能与应用4．4．1聚苯乙烯的共混改性4．4．2苯乙烯系列共聚物六、参考文献一、聚苯乙烯简介聚苯乙烯(polystyrene，PS)是四大通用热塑性树脂之一，它是由苯乙烯单体通过聚合反应而得到的高聚物，聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合等。
目前，大多聚苯乙烯生产厂家都采用本体聚合，通常用热引发或引发剂引发进行聚合反应而得到聚苯乙烯，其反应都属于自由基型的聚合。
1．1 聚苯乙烯的常用特性聚苯乙烯是一种无定型的透明热塑性塑料。
其分子中仅含C、H两种元素，平均分子量在20万左右，密度为1.04~1.16g/cm3,比聚氯乙烯的密度小而大于聚乙烯和聚丙烯。
聚苯乙烯的主链上带有结构庞大的苯环，故柔顺性差，质硬脆，抗冲击性能差，其制品敲打起来能发出类似金属的声音。
聚苯乙烯无色透明，透光率为88%〜90%，折光系数为1.59-1.60，透光性仅次于聚甲基丙烯酸甲酯。
在受到光照和长时间存放时，往往出现混蚀和发黄现象。
聚苯乙烯易于着色，有良好的可塑流动性和较小的成型收缩率，是成型工艺性最好的塑料品种之一。
因此易于制得形状复杂的塑件。
聚苯乙烯的力学性能与制造方法、相对分子量的大小、含杂质量和定向度有关，相对分子量小者，机械强度要低些，一般低于硬质聚氯乙烯。
聚苯乙烯具有很小的吸水率，在潮湿环境中其形状和尺寸的变化都很小。
热绝缘性也很好。
聚苯乙烯具有优良的电绝缘性能，尤其在高频条件下介电损耗仍然很小，是优良的高频绝缘材料。
聚苯乙烯易燃烧，且离火后仍继续燃烧，火焰呈橙黄色，并有浓黑烟碳束，燃烧时塑料软化，起泡并发出特殊的苯乙烯单体味。
聚苯乙烯的主要缺点是脆性大，若是成型制品的热处理不恰当，制品中存在较大内应力时，在使用中制品可能自行开裂。
1．2 聚苯乙烯的主要用途聚苯乙烯被广泛应用于光学工业中，这是因为它有良好的透光性所致，可制造光学玻璃和光学仪器，也可制作透明或颜色鲜艳的，诸如灯罩、照明器具等。
聚苯乙烯还可制作诸多在高频环境中工作的电气元器件和仪表等。
单独使用聚苯乙烯作制品，脆性大，而在聚苯乙烯中加人少量其他物质，如丁二烯即可明显降低脆性，提高冲击韧性，这种塑料叫抗冲击聚苯乙烯，它的力学性能大为提高，可用此塑料制作出许多性能优良的机械零件和构件来。
1．3 使用及生产近况聚苯乙烯有多种类型。
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，提高了材料的冲击强度，但产品不透明。
间规聚苯乙烯为间同结构，采用茂金属催化剂生产，是近年来发展的聚苯乙烯新品种，性能好，属于工程塑料。
工业生产中用于挤塑成型或注塑成型的聚苯乙烯主要采用熔融本体聚合（热聚合）或加有少量溶剂的溶液-本体聚合方法生产。
本体聚合工艺具有工艺流程简单、投资省、污染少和产品质量好的优点,因此目前在聚苯乙烯树脂的生产中被广泛采用。
苯乙烯的本体聚合反应属游离基加聚反应,有热引发和引发剂引发两种引发方式。
过去多数聚苯乙烯厂家采用热引发方式。
在聚苯乙烯树脂50余年发展史中,各生产厂根据市场的需求,在制造工艺上展开了激烈的竞争,不断开发新产品,开拓新用途。
几十年来,聚苯乙烯树脂的市场不断扩大。
在日本,聚苯乙烯系树脂的产量已居五大通用热塑性树脂之首。
目前我国聚苯乙烯技术发展已趋向国产化。
二、聚合机理2．1、聚合过程在烃类物质中，苯乙烯的单体活性较大。
而对自由基而言，苯乙烯在烃类之中自由基活性较小，也就是说苯乙烯自由基不活泼。
这是因为苯乙烯单体的双键与苯环产生共轭反应，双键上的电子云易流动极化，兀键易均裂，所以苯乙烯单体活泼。
而当苯乙烯形成苯乙烯自由基时，自由基的独立电子也可与苯环共轭而稳定，故苯乙烯的自由基就不活泼。
聚苯乙烯热引发连续本体聚合时，其聚合机理是基于典型的自由基聚合过程，它总是由链引发、链增长和链终止三个基本单元组成。
热引发就是苯乙烯单体受热使部分苯乙烯的双键打开，进行双烯加成反应，形成中间产物，再与单体进行氢原子转移产生初级游离基，从而引发大量的苯乙烯进行聚合反应。
2．1．1链引发苯乙烯单体的分子式中的双键虽然与苯环产生共轭，相对稳定，但在受热激发后，仍可产生自由活性种，最初的热引发过程是进行双烯加成反应，产生两个初级游离基，在游离基的影响下，单体的烯烃双链会产生自由基活性种。
2．1．2 链增长活性种在运动过程中，将会彼此相遇而结合成多分子的聚合物，而且这些分子仍带有活性（多余的一个电子呈负极性），苯乙烯的活性种结合有三种方式，头接尾、头接头、尾接尾。
但实验证明，其主要是头尾相接。
因为头尾相接结构稳定共轭，所以其能级较低。
头头相接或尾尾相接，能级较高，其结构相对不稳定。
如此的链增长是相当迅速的。
因链增长的活化能低，苯乙烯的活化能为32．7 kJ／tool，其在0．01秒～几秒之内可能聚合成千上万、而链增长中，聚苯乙烯的聚合热为69．9 kJ／mol，如何处理好聚合热是聚苯乙烯聚合反应的关键。
但实验证明，其主要是头尾相接。
因为头尾相接结构稳定共轭，其能级较低。
头头相接或尾尾相接，能级较高，其结构相对不稳定。
如此的链增长是相当迅速的。
因链增长的活化能低，苯乙烯的活化能为32．7 kJ／tool，其在0．01秒～几秒之内可能聚合成千上万、而链增长中，聚苯乙烯的聚合热为69．9 kJ／mol，如何处理好聚合热是聚苯乙烯聚合反应的关键。
2．1．3 链终止链终止可以有双键耦合终止和单基终止。
据实验，苯乙烯在较低聚合温度的情况下，几乎百分之百是偶合型终止。
在高转化率和高粘度的情况下，活性链与反应器金属表面碰撞发生金属自由电子结合，“粘壁”终止，或被高粘度聚合物包裹而终止。
2．1．4 链转移链转移是指高分子活性链相互作用，结果使电子或氢原子的转移，使活性链失去活性而成为稳定高分子。
聚苯乙烯的稳定链也是通过链转移得到的。
链转移的另一种形式是高分子活性链与单体作用，使高分子的活性点转移到单体，单体成为活性种，这种链转移不影响聚合速率。
2．2、聚合工艺由于本体聚合体系的黏度大，聚合热不容易导出，易引起局部过热，轻者会使产品变形，影响产品质量，重者会引起爆聚，使聚合失败。
为了解决这个矛盾，苯乙烯热聚合在工艺上分“预聚”和“聚合”两段进行。
2.2．1 预聚合预聚合在预聚釜中完成。
预聚釜是带搅拌装置的压力釜。
带有球形盖及底的铝质或不锈钢的圆筒形设备，内部有传热盘管，外壁有钢质夹套，并装有不锈钢的锚式或框式搅拌器。
预聚釜容积视生产能力而定，我国早期聚苯乙烯生产装置的预聚釜的容积为2m3。
预聚合的工艺条件：搅拌转速为30～36r/min，温度保持 80~90℃，6hr－7hr，转化率 30％－ 35％，这时苯乙烯聚合的自动加速现象尚未出现或刚开始。
由预聚釜出来的混合物转化率为30%～35%。
预聚合过程中要采用隋性气体保护：反应系统中采用N2保护，尤其是脱氧 N2 保护，可抑制聚苯乙烯热氧化而变黄。
2．2．2 聚合转化率为 30%～35% 的粘稠预聚浆自两台预聚釜底部经阀门沿加热导管连续地流入聚合塔中，温度在100~200℃，转化率约98%，自聚合釜流出的物料中聚苯乙烯的浓度约为70～90%，尚有不少未反应的苯乙烯单体、溶剂和易挥发物，送入脱挥器以脱除可挥发组分。
脱除可挥发组分后的熔融聚苯乙烯可以直接造粒，包装。
2．2.3 分离及聚合物后处理真空脱气塔塔底装有筛板，从塔底连续流出的PS熔融物经真空系统脱除单体和低聚物后呈细条状挤出。
经牵引、流水冷却后，用切粒机造粒。
粒状的PS用水流输送到料仓，过滤、脱水、干燥得成品，然后包装出售。
三、聚合体系各组分及作用3．1单体苯乙烯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。
苯乙烯的熔点为－30.6℃，相对密度为0.9019，沸点为145.2℃，折射率1.5463，闪点为31℃，临界温度为373℃，临界压力为4.1MPa。
闪点是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而初次发生闪光时的温度。
临界温度是该物质可能被液化的最高温度。
临界压力是指在临界温度时使气体液化所需要的最小压力。
苯乙烯受热会形成自由基，受热至120℃时自由基生成速率明显增加，可用于引发聚合。
因而，苯乙烯的聚合可以不加引发剂，而是在热的作用下进行热引发聚合。
但苯乙烯的热聚合产物很复杂，至少有15种聚合物生成，其中，三烯化合物是真正的引发剂。
三烯化合物与苯乙烯发生氢原子转移反应，生成两个单体自由基，然后进行引发聚合：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。
是合成塑料、橡胶、离子交换树脂和涂料等的主要原料。
苯乙烯在贮运存过程中会发生自聚，一般加入少量阻聚剂对叔丁基邻苯二酚（TBC）。
使用前用氢氧化钠水溶液洗涤、水洗、干燥纯化。
一般工业级苯乙烯中含有少量乙苯、2－甲基苯乙烯、异丙苯等杂质，对聚合及产物性能会产生影响。
3．2 引发剂为了更好地控制产品分子量及其分布、单体转化率，热引发苯乙烯本体聚合体系中还加入一定量的引发剂。
常用的引发剂有偶氮类及过氧类引发剂，要求t1/2 = 1hr (100℃－140℃)为好，比如BPO（中温）和过氧化苯甲酸叔丁酯（高温）的复合引发剂。
《广东化工》2003年第30卷第2期文献研究报道：研究者考察了热引发方式和不同种类、浓度下的引发剂引发方式在苯乙烯的本体聚合中对聚合反应速率和产品的分子量及其分子量分布的影响。
结果表明：引发剂用于苯乙烯的本体聚合可缩短反应停留时间、提高转化率或提高产品的分子量、使分子量分布变窄，双官能团引发剂的影响更为明显。
如双功能引发剂过氧化壬二酸二叔丁酯使用后可以明显增加分子量，改善分子量分布：3．3 添加剂少量添加剂如抗氧剂、润滑剂、着色剂。