可發性聚苯乙烯制備方法技術

可發性聚苯乙烯制備方法，包含如下步驟：步驟1.將去離子水和引發劑加入反應釜內，用氮氣置換至少2次；步驟2.加入聚乙烯、共聚單體和交聯劑，攪拌均勻；步驟3.升溫至50-80攝氏度，反應12小時以上；步驟4.過濾、水洗、干燥后得到無定形聚乙烯共聚樹脂；步驟5.粉碎無定形聚乙烯共聚樹脂，加入發泡劑，攪拌升溫，浸漬后冷卻，再在高溫蒸汽中發泡。本發明專利技術所述可發性聚苯乙烯制備方法，制得的可發性聚苯乙烯共聚樹脂的阻隔性、阻燃性、機械強度均性能優越，制造過程簡單，原料易于大規模獲取，適合工業量產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于化工領域，涉及一種可發性聚苯乙烯制備方法。
技術介紹
1838年，法國人Regmault首次合成了可發性聚苯乙烯，并且發現了它的自聚現象，從此開創了聚苯乙烯聚合物的研制和應用史。聚乙烯具有許多優良特性，尤其是它對大多數氣體和水蒸氣的高阻隔性。但是，由于其分解溫度和熔融溫度相近，融化成型非常困難，且難與增塑劑相容，也難溶于一般溶劑，所以一直找不到合適的成型加工方法，因此并沒有產生多大的工業實用價值。本世紀30年代，美國的Wiley等人對共聚進行了深入的研究，發現聚苯乙烯與某些單體的共聚樹脂既能保持聚苯乙烯的許多優良特性，又能降低熔融溫度，并使樹脂更加穩定，因而易于加工成型。根據Wiley等人的研究結果，美國Dow化學公司于1939年首次實現了聚苯乙烯/氯乙烯共聚樹脂的工業化生產，接著又引入丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等單體與之共聚，形成了以紗綸(Saran)命名的聚苯乙烯共聚樹脂系列產品。此后，各發達國家在此基礎上繼續進行研究和生產，結果聚苯乙烯共聚樹脂產品逐漸在塑料、纖維、涂料等許多方面得到了應用。80年代，聚苯乙烯共聚樹脂技術得到了巨大的發展，聚苯乙烯共聚樹脂的應用得到了廣泛開發，其中最有影響的應用是將聚苯乙烯共聚樹脂制成高阻隔薄膜，大量用作食品的優質保鮮包裝材料，使食品的保鮮期大大延長，產生了良好的商業效益，從而促使各國的許多公司大規模進行生產。如美國的Dow公司、DuPont公司、PPG公司等，日本的旭化成、鐘淵、吳羽等公司。德國的BASF公司、ChemischeWerke-Huels公司，英國的帝國化學工業化司，歐洲的Solvay公司以及我國的浙江巨化集團公司等。1991年，日本旭化成公司首次工業化生產了一種性能優良的可發性聚苯乙烯，從而又將聚苯乙烯共聚樹脂技術推進了一大步。可發性聚苯乙烯要求用無定形聚苯乙烯共聚樹脂為基材，而在這之前多年來，所生產的可發性聚苯乙烯一直都是高結晶度的，難以進行發泡。歷史上有過許多降低可發性聚苯乙烯結晶度的研究，但結果往往會大大降低聚苯乙烯樹脂的阻隔性和其他優良特性，因而缺乏實用價值，難以生產優質可發性聚苯乙烯。
技術實現思路
為解決現有技術中難以生產優質可發性聚苯乙烯共聚樹脂的技術缺陷，本專利技術提供一種可發性聚苯乙烯制備方法。可發性聚苯乙烯制備方法，包含如下步驟：步驟1.將去離子水和引發劑加入反應釜內，用氮氣置換至少2次；步驟2.加入聚乙烯、共聚單體和交聯劑，攪拌均勻；步驟3.升溫至50-80攝氏度，反應12小時以上；步驟4.過濾、水洗、干燥后得到無定形聚乙烯共聚樹脂；步驟5.粉碎無定形聚乙烯共聚樹脂，加入發泡劑，攪拌升溫，浸漬后冷卻，再在高溫蒸汽中發泡。優選的，所述步驟1中所述引發劑和去離子水按質量比1：150-300加入。優選的，所述共聚單體為丙烯腈或苯乙烯。優選的，所述交聯劑為二乙烯基苯。優選的，步驟3的反應溫度為60攝氏度。優選的，所述引發劑為過氧化月桂酰。優選的，所述步驟1中還加入了分散劑，所述分散劑為羥丙基甲基纖維素。本專利技術所述可發性聚苯乙烯制備方法，制得的可發性聚苯乙烯共聚樹脂的阻隔性、阻燃性、機械強度均性能優越，制造過程簡單，原料易于大規模獲取，適合工業量產。具體實施方式以下給出本專利技術一個具體實施方式。可發性聚苯乙烯制備方法，包含如下步驟：步驟1.將去離子水和引發劑加入反應釜內，用氮氣置換至少2次；步驟2.加入聚乙烯、共聚單體和交聯劑，攪拌均勻；步驟3.升溫至50-80攝氏度，反應12小時以上；步驟4.過濾、水洗、干燥后得到無定形聚乙烯共聚樹脂；步驟5.粉碎無定形聚乙烯共聚樹脂，加入發泡劑，攪拌升溫，浸漬后冷卻，再在高溫蒸汽中發泡。(1)聚苯乙烯，聚苯乙烯在發泡用聚苯乙烯共聚樹脂中的含量范圍較寬，可在10%～85%范圍選擇，最好在30%～80%之間，其余為共聚單體。如果聚苯乙烯含量太高，則樹脂的結晶度高，發泡性下降；如果聚苯乙烯含量太低，則聚苯乙烯樹脂具有的特性(阻隔性、阻燃性、機械強度、耐油性、耐化學腐蝕性等)降低。(2)共聚單體，可選用的能與聚苯乙烯共聚的單體很多，如：氯乙烯(VC)、溴乙烯、醋酸乙烯(VAc)、丙烯腈(AN)、甲基丙烯腈、甲基丁烯、苯乙烯(St)、氯苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、N-苯基馬來酰亞胺(N-PMI)、無水馬來酸、丙烯酰胺等。最常選用的共聚單體為AN、St、MMA、MA、N-PMI等。這些單體可單獨與聚苯乙烯共聚，也可兩種以上混合與聚苯乙烯共聚。選用不同的單體和用量，除改善樹脂的加工性能外，還有一系列的其他性能調節作用。如：增加St的用量可提高樹脂的發泡性，增加N-PMI的用量可提高樹脂的耐熱性，增加AN的用量可提高樹脂的耐油性和耐腐蝕性。(3)交聯劑，在聚苯乙烯共聚樹脂中引入少量的交聯劑，可使發泡均勻，發泡倍率穩定，發泡體的獨立氣泡率和機械強度提高。可選用的交聯劑有：二乙烯基苯、1，3-丁二烯二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基乙二醇二甲基丙烯酸酯等。通常選用一種，其中以二乙烯基苯最常用，用量多在單體總量的0.2%以下，超過0.2%則發泡性下降。(4)引發劑，聚苯乙烯懸浮共聚一般選用油溶性的引發劑，例如：過氧化月桂酰(LPO)、過氧化二苯甲酰(IPP)、過氧化二碳酸二異丙酯(BPO)、過氧化二碳酸二環己酯(DCPD)、偶氮二異丁腈(AIBN)等。一般聚合溫度較高時選用活性較低的引發劑(如LPO)，溫度較低時選用活性較高的引發劑(如IPP)，以控制適當的相對分子質量。(5)分散劑，聚苯乙烯懸浮共聚所用的分散劑通常為羥丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素(MC)、纖維素甲基醚、聚乙烯醇等，以及某些無機懸浮分散劑。一般選一種或兩種混合使用］。(6)發泡劑，一般為揮發性的有機物理發泡劑，可選用的發泡劑有：丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷等脂肪族烴類；氯甲烷、氯乙烷、二氯甲烷等氯代烷烴類；三氯一氟甲烷(F11)、二氯二氟甲烷(F12)、一氯二氟乙烷、二氯二氟乙烷等氟氯代烴；二甲醚、甲乙醚等醚類。可在這些發泡劑中選一種或兩種以上混合使用，發泡劑在樹脂中的含量在1%～40%范圍內確定。選用發泡劑時，應考慮發泡劑對樹脂的溶解性、沸點以及在發泡溫度下的蒸氣壓等。溶解度參數一般要求在5.7～7.0(cal/cm3)1/2之間，溶解度參數太大易使樹脂部分溶解，太小發泡劑難以引入到樹脂中。一個具體實施方式為將去離子水200份(Wt)、HPMC分散劑0.4份、LPO引發劑0.8份加入反應釜內，用氮氣置換數次后，加入聚苯乙烯50份、AN20份、St30份、二乙烯基苯交聯劑0.05份，開動攪拌器，升溫至60℃進行聚合。反應24h后，過濾出生成的樹脂，水洗，干燥。聚合轉化率為99%，制得的樹脂為平均粒徑約380μm的無定形聚苯乙烯共聚樹脂。將制得的樹脂粒子用粉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
可發性聚苯乙烯制備方法，其特征在于，包含如下步驟：步驟1.將去離子水和引發劑加入反應釜內，用氮氣置換至少2次；步驟2.加入聚乙烯、共聚單體和交聯劑，攪拌均勻；步驟3.升溫至50?80攝氏度，反應12小時以上；步驟4.過濾、水洗、干燥后得到無定形聚乙烯共聚樹脂；????步驟5.粉碎無定形聚乙烯共聚樹脂，加入發泡劑，攪拌升溫，浸漬后冷卻，再在高溫蒸汽中發泡。

【技術特征摘要】
1.可發性聚苯乙烯制備方法，其特征在于，包含如下步驟：
步驟1.將去離子水和引發劑加入反應釜內，用氮氣置換至少2次；
步驟2.加入聚乙烯、共聚單體和交聯劑，攪拌均勻；
步驟3.升溫至50-80攝氏度，反應12小時以上；
步驟4.過濾、水洗、干燥后得到無定形聚乙烯共聚樹脂；
步驟5.粉碎無定形聚乙烯共聚樹脂，加入發泡劑，攪拌升溫，浸漬后冷卻，再在高溫蒸汽中發泡。
2.一種如權利要求1所述可發性聚苯乙烯制備方法，其特征在于，所述步驟1中所述引發劑和去離子水按質量比1：150-300加入。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李科，
申請(專利權)人：李科，
類型：發明
國別省市：四川;51