吳曉娜

新疆藍山屯河新材料有限公司 833200

前言

可發(fā)性聚苯乙烯珠粒（EPS）經(jīng)過預(yù)發(fā)泡、熟化、發(fā)泡模塑等處理后，就能得到泡沫塑料制品，發(fā)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(yōu)越、隔熱、機械強度大，通過控制蒸煮及壓制條件，能生產(chǎn)出不同類型和不同密度的泡沫塑料。可發(fā)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(yīng)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(chǎn)出來，然后經(jīng)過浸漬處理，完成EPS的生產(chǎn)，下面就一步法浸漬工藝進行分析。

一、EPS的生產(chǎn)工藝

1.下料過程

將純水注入洗干凈的反應(yīng)釜中，開始攪拌，并將一定量的十二烷基苯磺酸鈉乳化劑，經(jīng)過一段時間后，將分散劑、懸浮劑加入反應(yīng)釜中，并將PH值調(diào)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(yīng)的聚合粒子成長過快，容易出現(xiàn)膠結(jié)的現(xiàn)象。當PH值調(diào)試合格后，將苯乙烯單體加入反應(yīng)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(huán)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(yīng)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(yīng)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(yīng)過程中，加熱過程要控制在1.5h-2h之間，而最后反應(yīng)溫度要控制在89℃-90℃之間。

3.低溫反應(yīng)

當溫度上升到88℃以后，開始記錄反應(yīng)時間，當反應(yīng)時間達到1h后，加入一定量的CaCO3，此時反應(yīng)粒子會逐漸成長，當反應(yīng)達到2.5h后，粒子的成長速度比較快，這時要經(jīng)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(guān)要求。當反應(yīng)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(yīng)溫度，當反應(yīng)達到5.2h時，聚合反應(yīng)已經(jīng)結(jié)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(nèi)孔密封好，然后用空壓機將戊烷壓入反應(yīng)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(yīng)結(jié)束。

5.出料

向反應(yīng)釜中通入冷卻水，將溫度下降到38℃，然后利用空壓機將反應(yīng)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(jīng)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(xiàn)粘結(jié)現(xiàn)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(chǎn)工藝分析

1.注意事項

當下料結(jié)束后，如果出現(xiàn)溶液的相態(tài)沒有發(fā)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(fù)幾次，能讓相態(tài)發(fā)生變化，進行低溫反應(yīng)，如果溶液的相態(tài)沒有發(fā)生變化，就開始進行低溫反應(yīng)，很有可能出現(xiàn)膠結(jié)的現(xiàn)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(xiàn)粘結(jié)現(xiàn)象。

2.引發(fā)劑的用量

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

3.粒徑的控制

在生產(chǎn)EPS過程中，要根據(jù)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(yīng)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(xiàn)粘結(jié)的現(xiàn)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(jié)

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

[1]張文武.國內(nèi)外可發(fā)性聚苯乙烯的生產(chǎn)及市場[J].彈性體，2013，（06）：125-126.

[2]張冰.高耐熱可發(fā)性聚苯乙烯的制備及性能研究[D].北京化工大學(xué)，2013.