一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1、首先，将橡胶颗粒溶解于苯乙烯单体中，当聚合物反应达到6％‑10％时，就开始形成两相，即PS项和橡胶项；步骤2、聚合时，先将苯乙烯放进预聚釜中与95‑115摄氏度下进行预聚合，转化率达30‑35％；步骤3、送入连续塔式反应器，反应温度从100摄氏度分段至约180摄氏度，维持反应使得最终转化率达到95％；本发明专利技术涉及PS的制备方法技术领域。当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉，因此裂纹的扩展受到阻碍，抗冲击性得到提高，解决了聚苯乙烯的制造过程中耐热性和刚性较差的问题。

A preparation method of environmental friendly PS with high heat resistance and rigidity

【技术实现步骤摘要】
一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法
本专利技术涉及PS的制备方法
，具体为一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法。
技术介绍
聚苯乙烯英文名为Polystyrene，缩写为PS，是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。它是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于100℃的玻璃转化温度，聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯，发泡聚苯乙烯(EPS)，高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯树脂为无毒，无臭，无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料，其制品具有极高的透明度，透光率可达90％以上，电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好等。普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆，冲击强度低，易出现应力开裂，耐热性差及不耐沸水等。聚苯乙烯无色透明，能自由着色，相对密度也仅次于PP、PE，具有优异的电性能，特别是高频特性好，次于F-4、PPO。另外，在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂，但抗放射线能力是所有塑料中最强的。聚苯乙烯最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好，所以易成型加工，特别是注射成型容易，适合大量生产。成型收缩率小，成型品尺寸稳定性也好。普通的聚苯乙烯在使用时不具备较高的耐磨性，并且聚苯乙烯在热、氧及大气条件下易发生老化现象，造成大分子链的断裂和显色，当体系中含有微量单体、硫化物等杂质时更易老化，因此急需一种能够提高聚苯乙烯耐热性和刚性的制备方法。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法，解决了聚苯乙烯的制造过程中耐热性和刚性较差的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1、首先，将橡胶颗粒溶解于苯乙烯单体中，当聚合物反应达到6％-10％时，就开始形成两相，即PS项和橡胶项；步骤2、聚合时，先将苯乙烯放进预聚釜中与95-115摄氏度下进行预聚合，转化率达30-35％；步骤3、送入连续塔式反应器，反应温度从100摄氏度分段至约180摄氏度，维持反应使得最终转化率达到95％；步骤4、此时，橡胶在反应系统中相容性降低，因橡胶析出而体系粘度骤降，而切应力的存在使橡胶颗粒分散为切断小颗粒；步骤5、苯乙烯本体聚合和橡胶苯乙烯聚合以两种方式同时进行，经过四个聚合釜连续反应，转化率75％-80％时，将聚合物送入脱气槽；步骤6、反应产品物在真空罐中进行脱气处理，去除未反应挥发物后，从底部排出，经过挤出造粒得到PS颗粒状产品；步骤7、PS颗粒状产品再经过冷却、筛分、干燥、混批和包装入库即可得到生产成品。优选的，所述步骤1中橡胶颗粒主要成分为聚丁二烯橡胶颗粒，并且聚丁二烯橡胶颗粒为微米级别颗粒。优选的，所述步骤2中的预聚釜的材质为不锈钢，其形状为圆柱形。优选的，所述步骤3中连续塔式反应器材质为优质碳钢，底部设置有支架。优选的，所述步骤4中的切断小颗粒的尺寸为微米级别。优选的，所述步骤5中四个聚合釜的材质为低碳钢，并且通过支架与地面固定。优选的，所述步骤6中PS颗粒密度为1.04～1.06克/立方厘米。优选的，所述步骤7中筛分采用普通电动钢丝筛，包装袋采用普通编织袋对PS颗粒产品进行保证。(三)有益效果本专利技术提供了一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：(1)、该高耐热高刚性环保型PS的制备方法，通过将橡胶颗粒溶解于苯乙烯单体中，当聚合物反应达到6％-10％时，就开始形成两相，即PS项和橡胶项，橡胶颗粒主要成分为聚丁二烯橡胶颗粒，并且聚丁二烯橡胶颗粒为微米级别颗粒，通过聚苯乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒把苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起，当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉，因此裂纹的扩展受到阻碍，抗冲击性得到提高，提高了聚苯乙烯的耐热性和制备方式中的刚性较差的，解决了聚苯乙烯的制造过程中耐热性和刚性较差的问题。(2)、该高耐热高刚性环保型PS的制备方法，通过将苯乙烯放进预聚釜中与95-115摄氏度下进行预聚合，转化率达30-35％，送入连续塔式反应器，反应温度从100摄氏度分段至约180摄氏度，维持反应使得最终转化率达到95％，预聚釜的材质为不锈钢，其形状为圆柱形，连续塔式反应器材质为优质碳钢，底部设置有支架，通过预聚釜底部的支架可以使得装置在反应工作时更加稳定，并且通过温度保持对预聚釜内的原料进行处理，有效的提高并且保持了反应转化率，并且因为塔式反应器内部可以进行的连续反应，进一步提高最终转化率高达95％，预聚釜设置为圆柱形，能够有效均匀的吸收外界热量。(3)、该高耐热高刚性环保型PS的制备方法，通过苯乙烯本体聚合和橡胶苯乙烯聚合以两种方式同时进行，经过四个聚合釜连续反应，转化率75％-80％时，将聚合物送入脱气槽，反应产品物在真空罐中进行脱气处理，去除未反应挥发物后，从底部排出，经过挤出造粒得到PS颗粒状产品，PS颗粒状产品再经过冷却、筛分、干燥、混批和包装入库即可得到生产成品，通过聚合釜内部的连续反应，并且配合稳定的内部环境，聚合物的转化率得到较高提升，并且在反应过后，可以通过脱气槽进行脱气，最后生成大小客观的PS颗粒状产品，并且最后颗粒状产品经冷却、干燥等简易步骤即可得到合格生产成品。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种技术方案：一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1、首先，将橡胶颗粒溶解于苯乙烯单体中，当聚合物反应达到6％-10％时，就开始形成两相，即PS项和橡胶项，苯乙烯中的PS相和苯乙烯中的橡胶相达到一定的相体积比时，在切应力搅拌存在下，即发生相变，这种聚苯乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒把苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起，当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉，因此裂纹的扩展受到阻碍，抗冲击性得到提高；步骤2、聚合时，先将苯乙烯放进预聚釜中与95-115摄氏度下进行预聚合，转化率达30-35％，这种聚苯乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒把苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起，当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉，因此裂纹的扩展受到阻碍，抗冲击性得到提高，提高了聚苯乙烯的耐热性和制备方式中的刚性较差的，解决了聚苯乙烯的制造过程中耐热性和刚性较差的问题；步骤3、送入连续塔式反应器，反应温度从100摄氏度分段至约180摄氏度，维持反应使得最终转化率达到95％；步骤4、此时，橡胶在反应系统中相容性降低，因橡胶析出而体系粘度骤降，而切应力的存在使橡胶颗粒分散为切断小颗粒，通过聚合釜内部的连续反应，并且配合稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：/n步骤1、首先，将橡胶颗粒溶解于苯乙烯单体中，当聚合物反应达到6％-10％时，就开始形成两相，即PS项和橡胶项；/n步骤2、聚合时，先将苯乙烯放进预聚釜中与95-115摄氏度下进行预聚合，转化率达30-35％；/n步骤3、送入连续塔式反应器，反应温度从100摄氏度分段至约180摄氏度，维持反应使得最终转化率达到95％；/n步骤4、此时，橡胶在反应系统中相容性降低，因橡胶析出而体系粘度骤降，而切应力的存在使橡胶颗粒分散为切断小颗粒；/n步骤5、苯乙烯本体聚合和橡胶苯乙烯聚合以两种方式同时进行，经过四个聚合釜连续反应，转化率75％-80％时，将聚合物送入脱气槽；/n步骤6、反应产品物在真空罐中进行脱气处理，去除未反应挥发物后，从底部排出，经过挤出造粒得到PS颗粒状产品；/n步骤7、PS颗粒状产品再经过冷却、筛分、干燥、混批和包装入库即可得到生产成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤1、首先，将橡胶颗粒溶解于苯乙烯单体中，当聚合物反应达到6％-10％时，就开始形成两相，即PS项和橡胶项；
步骤2、聚合时，先将苯乙烯放进预聚釜中与95-115摄氏度下进行预聚合，转化率达30-35％；
步骤3、送入连续塔式反应器，反应温度从100摄氏度分段至约180摄氏度，维持反应使得最终转化率达到95％；
步骤4、此时，橡胶在反应系统中相容性降低，因橡胶析出而体系粘度骤降，而切应力的存在使橡胶颗粒分散为切断小颗粒；
步骤5、苯乙烯本体聚合和橡胶苯乙烯聚合以两种方式同时进行，经过四个聚合釜连续反应，转化率75％-80％时，将聚合物送入脱气槽；
步骤6、反应产品物在真空罐中进行脱气处理，去除未反应挥发物后，从底部排出，经过挤出造粒得到PS颗粒状产品；
步骤7、PS颗粒状产品再经过冷却、筛分、干燥、混批和包装入库即可得到生产成品。


2.根据权利要求1所述的一种高耐热高刚性环保型PS的制备方法，其特征在于：所述步骤1中橡胶颗粒主要成分为聚丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：许裕文，
申请(专利权)人：江门市凯生工程塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44