剖析可發性聚苯乙烯珠粒(EPS)的生產工藝

吳曉娜

新疆藍山屯河新材料有限公司 833200

前言

可發性聚苯乙烯珠粒（EPS）經過預發泡、熟化、發泡模塑等處理后，就能得到泡沫塑料制品，發泡成型的聚苯乙烯泡沫塑料制品是目前很有價值的包裝材料和建筑保溫材料，聚苯乙烯泡沫塑料的吸水性比較低、介電性能優越、隔熱、機械強度大，通過控制蒸煮及壓制條件，能生產出不同類型和不同密度的泡沫塑料。可發性聚苯乙烯珠粒的成型方法有兩種，一種是一步法浸漬工藝，另一種是二步法浸漬工藝，其中一步法浸漬工藝是在同一個反應釜中完成聚合、浸漬，而二步法浸漬工藝是指首先采用懸浮法將粗粒聚苯乙烯生產出來，然后經過浸漬處理，完成EPS的生產，下面就一步法浸漬工藝進行分析。

一、EPS的生產工藝

1.下料過程

將純水注入洗干凈的反應釜中，開始攪拌，并將一定量的十二烷基苯磺酸鈉乳化劑，經過一段時間后，將分散劑、懸浮劑加入反應釜中，并將PH值調試在7.2-8.6之間。在酸性條件下，不利于聚合粒子的成長，同時當PH值過大時，反應的聚合粒子成長過快，容易出現膠結的現象。當PH值調試合格后，將苯乙烯單體加入反應釜中，然后加入一定量的75%的過氧化二苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、1,1-雙過氧化叔丁基-3,3,5-三甲基環己烷、增塑劑，然后取樣對攪拌情況進行觀察，一般情況下，單體顆粒應該懸浮在水溶液中。

2.加熱

在加入苯乙烯的過程中，要通入蒸汽進行加熱，當反應物溫度達到82℃以后，停止加熱，如果溫度達到86℃以上，可以加入適量的冷卻水進行降溫，從而控制對溫度進行控制，在整個反應過程中，加熱過程要控制在1.5h-2h之間，而最后反應溫度要控制在89℃-90℃之間。

3.低溫反應

當溫度上升到88℃以后，開始記錄反應時間，當反應時間達到1h后，加入一定量的CaCO3，此時反應粒子會逐漸成長，當反應達到2.5h后，粒子的成長速度比較快，這時要經常取樣對粒子的成長情況進行觀察，同時要加入適量的CaCO3對粒子的成長進行控制，確保得到的粒子粒徑符合相關要求。當反應達到3.5h后，粒子的成長幾乎定性，這時放熱量比較大，要控制反應溫度，當反應達到5.2h時，聚合反應已經結束，可以開始灌氣。

4.灌氣

在進行灌氣時，要加入一定量的Ca3（PO4）2和十二烷基苯磺酸鈉，然后將取樣孔和內孔密封好，然后用空壓機將戊烷壓入反應釜中，并將溫度上升到106℃-108℃，將壓力控制在0.6MPa，恒溫一段時間后，升溫到110℃-114℃，恒溫一段時間，直至反應結束。

5.出料

向反應釜中通入冷卻水，將溫度下降到38℃，然后利用空壓機將反應釜中的粒子壓倒洗滌槽中，通水及鹽酸清洗粒子，要將洗滌水的PH值控制在4-5，然后經過離心機分離—噴灑防靜電劑—干燥等過程，最后送到篩析車間，進行篩析包裝。

6.篩析包裝

粒子送往篩析車間后，為防止出現粘結現象，要噴灑適量的外部潤滑劑，從而保障粒子表面的明亮光滑，將粒子送到篩機進行自動篩選，并利用磅秤進行稱重，最后進行包裝。

二、生產工藝分析

1.注意事項

當下料結束后，如果出現溶液的相態沒有發生變化，可以慢慢的加熱，當溫度上升到60℃后，停止加熱，然后加入磷酸銨，并將攪拌停止一段時間，然后重新啟動攪拌，這樣重復幾次，能讓相態發生變化，進行低溫反應，如果溶液的相態沒有發生變化，就開始進行低溫反應，很有可能出現膠結的現象。在灌氣過程中要注意，加入表面活性劑，能加快戊烷和水的互溶，加入Ca3（PO4）2的主要原因是快要接近粒子的玻璃化溫度，避免出現粘結現象。

2.引發劑的用量

在低溫反應中，會使用過氧化二苯甲酰當引發劑，一般情況下，在60℃開始分解，當溫度達到93℃時，會開始揮發；在中溫反應中，使用1,1-雙過氧化叔丁基-3,3,5-三甲基環己烷當引發劑；在高溫反應中，使用過氧化苯甲酸叔丁酯當引發劑，在118℃下開始分解。隨著反應溫度的逐漸升高，引發劑會對分子量進行控制，當引發劑用量增加后，分子量會逐漸減少，而引發劑的用量減少后，分子量則會增加，因此，要根據分子量對引發劑的用量進行控制。

3.粒徑的控制

在生產EPS過程中，要根據用戶的要求對粒徑進行控制，一般情況下，粒子的粒徑要控制在1.1mm-1.2mm。當反應達到88℃后，加入CaCO3的作用是將懸浮的顆粒聚集在一起，并成長到1mm，由于CaCO3加入后，PH值會增大，粒子容易變大，出現粘結的現象，這時需要加入適量的Ca3（PO4）2進行控制。由此可見，于聚合粒子的粒徑是由CaCO3和Ca3（PO4）2的用量進行控制。

總結

近年來，隨著節能型建筑的建設，EPS材料的需求量越來越大，因此，要對可發性聚苯乙烯珠粒（EPS）的生產工藝進行分析，從而加快可發性聚苯乙烯珠粒（EPS）的生產效率，滿足社會發展的需求。

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