苯乙烯的本体聚合

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(polysty

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(polysty

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....................................

悬浮聚合

一、悬浮聚合的目的和意义：

聚苯乙烯(Polystyrene，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。聚苯乙烯合成多采用悬浮聚合工艺，以水作为反应介质，温度易于控制;产品分子量比容易聚合的高，杂质含量比乳液聚合的少；生产工艺简单，后续处理工序也简单，制成的成品呈均匀的珠状颗粒，较理想的珠状树脂可以直接用来加工成型【1】。

其工业应用比较广泛，80%聚氯乙烯，全部苯乙烯型离子交换树脂和可发性聚苯乙烯，部分聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯用悬浮法生产【2】。

二、课题任务

①了解悬浮聚合过程。

②利用悬浮聚合法实验室合成聚苯乙烯。 ③讨论分析聚苯乙烯悬浮聚合的条件。

三、实验原理及条件选择 1.悬浮聚合原理

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。在每个小液滴内，单体的聚合过程和机理与本体聚合相似。

在苯乙烯悬浮聚合过程中，引发剂和分散剂的用量、温度与搅拌速度、单体和水的比例对珠体的粒度分布影响显著，若控制不当，易引起粒料的粘结，甚至粘结成块，影响单体聚合。

2.苯乙烯悬浮聚

苯乙烯的自由基和阴离子聚合及聚苯乙烯的表征 武汉大学化学与分子科学学院 ，湖北 武汉

周思锦 2013301130125

摘 要：聚苯乙烯是一种由苯乙烯单体通过自由基加聚反应合成的聚合物。本实验通过自由基聚合和

阴离子聚合两种方式制得聚苯乙烯，并通过改变引发剂和单体的用量，合成了不同分子量的苯乙烯，初步探究了不同比例的引发剂对苯乙烯聚合的影响。

关键词：苯乙烯 聚苯乙烯 自由基聚合 阴离子聚合 分子量

0 引言

实验原理：

聚苯乙烯是广泛应用的聚合物材料，一般由单体苯乙烯通过自由基聚合生产。要获得窄分布的聚苯乙烯，则须通过阴离子聚合反应的方法。

不溶于水的单体以小液滴状态悬浮在水中进行的聚合反应叫悬浮聚合，又叫珠状聚合。体系主要由四个部分组成：单体、引发剂、水和分散剂。单体液层在搅拌的剪切力作用下分散成微小液滴，粒径的大小主要由搅拌的速度决定。由于油水两相间的表面张力可使液滴粘结，必须加入分散剂降低表面张力，保护液滴，使形成的小珠有一定的稳定性。分散剂可用溶于水的聚乙烯醇、明胶等高分子或不溶水的无机盐，如 CaCO3、 BaSO4 等。对孤立的小珠本身而言，实际上仍是本

高分实验五 子化学实验报告

苯乙烯乳液聚合

苯乙烯乳液聚合

一、实验目的

1、通过实验对比不同量乳化剂对聚合反应速度和产物的相对分子质量的影响，从而了解乳液聚合的特点，了解乳液聚合中各组分的作用，尤其是乳化剂的作用；

2、掌握制备聚苯乙烯胶乳的方法，以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。 二、实验原理

所谓乳液聚合就是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合，体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发刑四种基本组分组成。

首先在乳液聚台体系中．乳化剂以四种形式存在：①以单分子的形式存在于水中．形成真溶液；②以胶束的形式存在于溶液中；③被吸附在单体球滴表面上，使单体珠滴稳定地悬浮在介质中；④吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。其次，乳胶粒主要是由胶束形成的，叫作乳胶粒形成的胶束机理。乳液聚合的聚合反应实际上发生在乳胶粒中。乳液聚合分为四个阶段：①分三阶段；②乳胶粒生成阶段；③乳胶粒长大阶段；④聚合完成阶段。

乳液聚合的优点是：① 聚合速度快、产物相对分子质量高；② 由于使用水作介质，易于散热、温度容易控制、费用也低；③ 由于聚合形成稳定的乳

宁夏理工学院毕业设计

摘 要

本设计是年产50万吨苯乙烯（SM）工艺设计。主要是对苯乙烯生产工艺的研究，本文对我国苯乙烯工业生产技术，SM的性质及用途，发展进程，以及苯乙烯的生产方法都做了叙述。

并且对苯乙烯的生产和应用进行了简单的叙述，还就生产苯乙烯的工艺选择，原理方法，工艺选择的必要性以及苯乙烯的影响因素进行了详细的概述。在确定苯乙烯生产工艺的基础上对主要设备进行了物料衡算，热量衡算，设备选型等。讨论了生产安全的相关问题与三废的排出和处理方案。

最后在上述内容的基础上绘制了带控制点的工艺流程图，希望本设计能够为苯乙烯生产工艺的创新和改进有所帮助。

关键词：苯乙烯；脱氢；精馏；物料衡算；热量衡算；三废处理

I

宁夏理工学院毕业设计

Abstract

The design is an annual output of 500000 tons of styrene (SM) process design.Research is mainly for styrene production process, the production technology of styrene in China industr

实验名称：苯乙烯的乳液聚合姓名：学号：实验日期：

一、实验目的

1. 了解乳液聚合的原理和乳液聚合的方法。 2. 学习并了解乳液聚合和其他聚合方法的区别。 二、 实验原理

乳液聚合是以大量水为介质，在此介质中使用能够使单体分散的水溶性聚合引发剂，并添加乳化剂（表面活性剂），以使油性单体惊行聚合的方法。所生成的高分子聚合物为微细的粒子悬浮在水中的乳液。

单体

能进行乳液聚合的单体数量很多，其中应用比较广范的有：乙烯基单体，例：苯乙烯、乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯、偏二氯乙烯等；共轭二烯单体，例：丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等；丙烯酸及甲基丙烯酸系单体，例：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯等。

引发剂

与悬浮聚合不同，乳液聚合所用的引发剂是水溶性的，而且由于高温不利于乳液的稳定性，引发体系产生的自由基的活化能应当很低，使聚合可以在室温甚至更低的温度下进行。常用的乳液聚合引发剂有：热分解引发剂，如过硫酸铵[（NH4）2S2O8]、过硫酸钾（K2S2O8）；氧化还原引发剂，如过硫酸钾-氯化亚铁体系、过硫酸钾-亚硫酸钠体系、异丙苯过氧化氢-氯化亚铁体系等。

乳化剂

乳化剂是可以形成胶束的一类物质，在乳液聚合中起着重要的作用，常见的乳液聚合体系的乳

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摘 要

本设计是年产50万吨苯乙烯（SM）工艺设计。主要是对苯乙烯生产工艺的研究，本文对我国苯乙烯工业生产技术，SM的性质及用途，发展进程，以及苯乙烯的生产方法都做了叙述。

并且对苯乙烯的生产和应用进行了简单的叙述，还就生产苯乙烯的工艺选择，原理方法，工艺选择的必要性以及苯乙烯的影响因素进行了详细的概述。在确定苯乙烯生产工艺的基础上对主要设备进行了物料衡算，热量衡算，设备选型等。讨论了生产安全的相关问题与三废的排出和处理方案。

最后在上述内容的基础上绘制了带控制点的工艺流程图，希望本设计能够为苯乙烯生产工艺的创新和改进有所帮助。

关键词：苯乙烯；脱氢；精馏；物料衡算；热量衡算；三废处理

I

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Abstract

The design is an annual output of 500000 tons of styrene (SM) process design.Research is mainly for styrene production process, the production technology of styrene in China industr

实验四 苯乙烯与二乙烯苯的悬浮共聚合

一、实验目的

学习悬浮聚合原理和实验方法 二、实验原理

悬浮聚合是依靠激烈的机械搅拌使含有引发剂的单体分散到与单体互不相溶的介质中进行的。由于绝大多数单体只微溶于水或几乎不溶于水，悬浮聚合通常都以水为介质。悬浮聚合中，单体以小油珠的形式分散在介质中。每个小油珠都是一个微型聚合场所，油珠周围的介质连续相则是这些微型反应器的传热导体，因此悬浮聚合体系的温度是较容易控制的。在聚合过程中，必须维持不断的搅拌，调整好搅拌速度是制备粒度均匀的珠状聚合物的关键，同时为避免珠粒和珠粒相碰凝聚在一起，常在介质中加入分散剂（或称悬浮剂）如明胶、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、硫酸钡、磷酸钡、钛白粉等。

本实验是在引发剂存在下，用悬浮聚合方法进行的苯乙烯和二乙烯苯的共聚合反应，得到产物为小珠粒，可用为苯乙烯阳（阴）离子交换树脂的母体（称为白珠）。其中二乙烯苯起着交联作用，使聚合物具有网状结构。一般将二乙烯苯所占单体混合物的重量百分数称为交联度。

其反应式如下：

三、实验仪器与药品

1. 实验仪器：搅拌电机、加热套、250mL三口瓶、回流冷凝器、温度计（0~100℃）、烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗、表面皿、吸管、100mL量筒、5mL量筒