可發性聚苯乙烯顆粒的生產工藝分析

王征昊

摘 要：由于可發性聚苯乙烯顆粒是當前工業生產中應用較為廣泛的保溫與緩沖材料，所以在進行可發性聚苯乙烯顆粒生產時其工藝流程控制水平直接影響了相關產業的發展。立足于技術情況，文章首先介紹了可發性聚苯乙烯顆粒生產工藝流程，其次對可發性聚苯乙烯顆粒的生產注意事項進行了介紹，希望可以為提升工藝技術推廣水平創造條件。

關鍵詞：可發性聚苯乙烯顆粒；生產工藝；應用分析

引言

經過預發泡與熟化處理后，含有發泡劑的可發性聚苯乙烯顆粒能夠制造各種塑料制品，其不但具有絕緣性能良好，絕熱性能良好的特征，在緩沖包裝領域也具有廣闊的應用前景。在懸浮聚合的聚苯乙烯中添加一定的發泡劑和其他添加劑后加熱處理即可完成生產工藝。在不同的壓制條件下，能夠制造出不同類型的泡沫材料。在聚苯乙烯泡沫塑料的市場推廣中，以其優良的機械強度和介電性能得到了廣泛的贊譽。為了進一步分析可發性聚苯乙烯顆粒生產工藝流程，現就其特征分析如下。

一、可發性聚苯乙烯顆粒概述

可發性聚苯乙烯顆粒的生產一般選擇立式反應釜來進行懸浮聚合的生產工藝進行生產。整個過程中需要借助于機械攪拌工藝，在液滴分散完成后添加相關原料，包括有水、懸浮劑以及苯乙烯、引發劑等等原料。苯乙烯單體與催化劑會懸浮于水中，之后經過處理會逐漸形成漿狀，此時傳熱與攪拌都相對容易實現。

在原料選擇方面，純水、苯乙烯以及乳化劑的選擇需要根據客戶的實際要求來進行選擇，分散劑常用磷酸鈣，引發劑則可以選擇過氧化二苯甲酰（BPO）和過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）。在增塑劑方面，大多以磷酸三辛酯為選擇對象，而發泡劑則可以選擇異戊烷與戊烷來完成發泡任務。

二、可發性聚苯乙烯顆粒生產工藝流程

1.入料

在清洗干凈的反應釜中注入純水，在完成一半注水時需要開啟自動攪拌功能，添加合適的乳化劑后添加相應的懸浮劑以及分散劑，這個時候選擇的分散劑以磷酸鈣為主。完成添加后對水的PH值進行調整，控制在7.2～8.6左右，防止出現酸性過大導致聚合粒子的成長受阻的問題發生。在PH值調整完成后，添加苯乙烯單體，之后可以選擇添加適量的BPO以及TBPB，并選擇鏈轉移劑進行適量添加。除此之外，根據實際生產需求選擇增塑劑來強化生產過程中的粒徑成型效果，在苯乙烯單體顆粒懸浮后即可完成入料操作環節。

2.加熱

苯乙烯入料之后進行到加熱環節當中。首先通入蒸汽對其進行加熱處理，溫度超過82℃后即可停止供應蒸汽，如果出現溫度持續增長的情況則需要通入適量冷水對溫度進行控制，在過程中加熱穩定性要保護好，最終溫度不超過90℃。

3.低溫反應

在溫度超過88℃后就要進行反應控制，這個過程中以1小時為一個周期，在反應粒子長大后再進行2.5個周期，此時會進入到粒子快速成長的階段，這個時候就必須通過取樣觀察的方式來對其進行控制，將粒子的成長控制在相對穩定的狀態內。在3.5個周期后成型變硬并度過危險期，此時只要控制好溫度即可，在7個周期后，整個聚合反應基本結束，此時可以進入到下一個工藝環節。

4.進氣

進氣過程中，選擇磷酸鈣以及十二烷基苯磺酸鈉適量，密封后將壓縮空氣投入到反應釜內，釜內溫度會略有上升，此時壓力約為0.6MPa。再次升高溫度到120℃，保持恒溫4h，最后完成工藝處理任務。

5.出料

將冷卻水通入，溫度降低到40℃左右時即可使用壓縮空氣將粒子壓入洗滌槽當中，此時通過添加消泡劑搭配水完成清洗作業。經過離心機處理后再使用干燥機干燥，通過篩選后防止粘連并完成包裝。

三、可發性聚苯乙烯顆粒生產注意事項

1.引發劑用量

在調整生產時，引發劑的用量對于調整聚苯乙烯的顆粒生產質量具有一定的影響。采用過氧化二苯甲酰作為低溫引發劑時，其在93℃就會揮發除去，此時過氧化苯甲酸叔丁酯作為高溫引發劑就可以在118℃完成分解。在溫度逐漸上升時，引發劑的用量也會產生變化。如果分子量降低，那么就需要適當減少引發劑的使用量，這樣分子量就會逐漸增加。根據實際需求，適當調整引發劑的使用量。

2.殘留單體控制

在高質量的產品中，殘留苯乙烯單體的總量應該控制在0.5%以內。在低溫反應基本結束后，殘留的單體占到總數的10%，在高溫反應后，115℃會出現單體的揮發，利用這個特征來實施殘留單體的控制并將其控制在標準范圍內即可。

3.粒徑控制

在機械攪拌的切應變影響下，苯乙烯單體會逐漸發生形變，較大的液團會破裂并形成各種不規則的液滴，此時在表面張力的影響下，會逐漸形成珠狀的小液滴，此時處于一個相對穩定的動態平衡當中。在進行粒徑的控制時，應該采用分散劑的方式對水相進行調整，當間隙變化到一定程度后避免其出現進一步的聚集，從而獲得調整液滴的方式。大多數情況下，粒徑的大小需要根據客戶的要求來進行處理，2.5個周期內粒子控制在0.6mm以內，此時根據取樣觀察添加適量的碳酸鈣即可完成處理工作。

4.其他事項

在進氣環節之前應該適當添加表面活性劑，這樣一來能有效促進戊烷與水的融合，同時也可以通過添加磷酸鈣的方式來確保粒子溫度接近時不容易出現粘結的情況。發泡的時候將倍數控制在60左右，可以采用發泡劑用量調整的方式進行控制。

總結

綜上所述，可發性聚苯乙烯顆粒作為一種優良的泡沫材料原材料，其生產工藝的控制水平也將決定材料質量與經濟效益，以此來獲取更高的投資回報率。在常規工藝控制的前提條件下，還需要著重關注引發劑的用量以及殘留單體的控制工作，做好粒徑大小的把控，以此來提高生產水平，為行業的全面健康發展奠定技術基礎。

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