可发性聚苯乙烯颗粒的生产工艺分析

王征昊

摘 要：由于可发性聚苯乙烯颗粒是当前工业生产中应用较为广泛的保温与缓冲材料，所以在进行可发性聚苯乙烯颗粒生产时其工艺流程控制水平直接影响了相关产业的发展。立足于技术情况，文章首先介绍了可发性聚苯乙烯颗粒生产工艺流程，其次对可发性聚苯乙烯颗粒的生产注意事项进行了介绍，希望可以为提升工艺技术推广水平创造条件。

关键词：可发性聚苯乙烯颗粒；生产工艺；应用分析

引言

经过预发泡与熟化处理后，含有发泡剂的可发性聚苯乙烯颗粒能够制造各种塑料制品，其不但具有绝缘性能良好，绝热性能良好的特征，在缓冲包装领域也具有广阔的应用前景。在悬浮聚合的聚苯乙烯中添加一定的发泡剂和其他添加剂后加热处理即可完成生产工艺。在不同的压制条件下，能够制造出不同类型的泡沫材料。在聚苯乙烯泡沫塑料的市场推广中，以其优良的机械强度和介电性能得到了广泛的赞誉。为了进一步分析可发性聚苯乙烯颗粒生产工艺流程，现就其特征分析如下。

一、可发性聚苯乙烯颗粒概述

可发性聚苯乙烯颗粒的生产一般选择立式反应釜来进行悬浮聚合的生产工艺进行生产。整个过程中需要借助于机械搅拌工艺，在液滴分散完成后添加相关原料，包括有水、悬浮剂以及苯乙烯、引发剂等等原料。苯乙烯单体与催化剂会悬浮于水中，之后经过处理会逐渐形成浆状，此时传热与搅拌都相对容易实现。

在原料选择方面，纯水、苯乙烯以及乳化剂的选择需要根据客户的实际要求来进行选择，分散剂常用磷酸钙，引发剂则可以选择过氧化二苯甲酰（BPO）和过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）。在增塑剂方面，大多以磷酸三辛酯为选择对象，而发泡剂则可以选择异戊烷与戊烷来完成发泡任务。

二、可发性聚苯乙烯颗粒生产工艺流程

1.入料

在清洗干净的反应釜中注入纯水，在完成一半注水时需要开启自动搅拌功能，添加合适的乳化剂后添加相应的悬浮剂以及分散剂，这个时候选择的分散剂以磷酸钙为主。完成添加后对水的PH值进行调整，控制在7.2～8.6左右，防止出现酸性过大导致聚合粒子的成长受阻的问题发生。在PH值调整完成后，添加苯乙烯单体，之后可以选择添加适量的BPO以及TBPB，并选择链转移剂进行适量添加。除此之外，根据实际生产需求选择增塑剂来强化生产过程中的粒径成型效果，在苯乙烯单体颗粒悬浮后即可完成入料操作环节。

2.加热

苯乙烯入料之后进行到加热环节当中。首先通入蒸汽对其进行加热处理，温度超过82℃后即可停止供应蒸汽，如果出现温度持续增长的情况则需要通入适量冷水对温度进行控制，在过程中加热稳定性要保护好，最终温度不超过90℃。

3.低温反应

在温度超过88℃后就要进行反应控制，这个过程中以1小时为一个周期，在反应粒子长大后再进行2.5个周期，此时会进入到粒子快速成长的阶段，这个时候就必须通过取样观察的方式来对其进行控制，将粒子的成长控制在相对稳定的状态内。在3.5个周期后成型变硬并度过危险期，此时只要控制好温度即可，在7个周期后，整个聚合反应基本结束，此时可以进入到下一个工艺环节。

4.进气

进气过程中，选择磷酸钙以及十二烷基苯磺酸钠适量，密封后将压缩空气投入到反应釜内，釜内温度会略有上升，此时压力约为0.6MPa。再次升高温度到120℃，保持恒温4h，最后完成工艺处理任务。

5.出料

将冷却水通入，温度降低到40℃左右时即可使用压缩空气将粒子压入洗涤槽当中，此时通过添加消泡剂搭配水完成清洗作业。经过离心机处理后再使用干燥机干燥，通过筛选后防止粘连并完成包装。

三、可发性聚苯乙烯颗粒生产注意事项

1.引发剂用量

在调整生产时，引发剂的用量对于调整聚苯乙烯的颗粒生产质量具有一定的影响。采用过氧化二苯甲酰作為低温引发剂时，其在93℃就会挥发除去，此时过氧化苯甲酸叔丁酯作为高温引发剂就可以在118℃完成分解。在温度逐渐上升时，引发剂的用量也会产生变化。如果分子量降低，那么就需要适当减少引发剂的使用量，这样分子量就会逐渐增加。根据实际需求，适当调整引发剂的使用量。

2.残留单体控制

在高质量的产品中，残留苯乙烯单体的总量应该控制在0.5%以内。在低温反应基本结束后，残留的单体占到总数的10%，在高温反应后，115℃会出现单体的挥发，利用这个特征来实施残留单体的控制并将其控制在标准范围内即可。

3.粒径控制

在机械搅拌的切应变影响下，苯乙烯单体会逐渐发生形变，较大的液团会破裂并形成各种不规则的液滴，此时在表面张力的影响下，会逐渐形成珠状的小液滴，此时处于一个相对稳定的动态平衡当中。在进行粒径的控制时，应该采用分散剂的方式对水相进行调整，当间隙变化到一定程度后避免其出现进一步的聚集，从而获得调整液滴的方式。大多数情况下，粒径的大小需要根据客户的要求来进行处理，2.5个周期内粒子控制在0.6mm以内，此时根据取样观察添加适量的碳酸钙即可完成处理工作。

4.其他事项

在进气环节之前应该适当添加表面活性剂，这样一来能有效促进戊烷与水的融合，同时也可以通过添加磷酸钙的方式来确保粒子温度接近时不容易出现粘结的情况。发泡的时候将倍数控制在60左右，可以采用发泡剂用量调整的方式进行控制。

总结

综上所述，可发性聚苯乙烯颗粒作为一种优良的泡沫材料原材料，其生产工艺的控制水平也将决定材料质量与经济效益，以此来获取更高的投资回报率。在常规工艺控制的前提条件下，还需要着重关注引发剂的用量以及残留单体的控制工作，做好粒径大小的把控，以此来提高生产水平，为行业的全面健康发展奠定技术基础。

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