【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高分子材料的，尤其是涉及一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法。
技术介绍
1、可发性聚苯乙烯简称eps，是由去离子水、苯乙烯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、戊烷和结构调节剂等原料，经搅拌、加热、悬浮聚合反应、洗涤、筛选等步骤制得。含有发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒，经过预发泡、熟化和发泡模塑即可制得泡沫塑料制品。发泡成型的聚苯乙烯泡沫塑料制品可用作包装材料、隔热材料、建筑材料、美工材料和飘浮材料，具有广泛的应用。
2、现有技术中采用苯乙烯、去离子水、引发剂、分散剂活性磷酸钙、发泡剂戊烷、乳化剂十二烷基苯磺酸钠、悬浮剂无水硫酸钠、阻燃剂六溴环十二烷、阻燃增效活性剂过氧化二异丙苯、成核剂聚乙烯蜡混合制备可发性聚苯乙烯产品，上述组分中含有对水质污染较高的乳化剂十二烷基苯磺酸钠、阻燃剂六溴环十二烷和阻燃增效活性剂过氧化二异丙苯，进而导致污水处理成本高。
技术实现思路
1、为了改善乳化剂十二烷基苯磺酸钠、阻燃剂六溴环十二烷和阻燃增效活性剂过氧化二异丙苯对水质污染较大的问题，本申请提供了一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法。
2、本申请提供了一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，采用如下的技术方案：
3、一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将去离子水、活性磷酸钙和辅助分散剂混合，搅拌均匀，再加入苯乙烯、引发剂a、引发剂b、引发剂c、增塑剂、磷酸盐和聚乙烯蜡，搅拌均匀，升温至84-90℃，反应4-6h，得到聚苯乙烯颗粒
5、(2)向步骤(1)得到的聚苯乙烯颗粒中加入磷酸钙、碳酸钙和发泡剂，然后升温至120-125℃，反应3-5h，降温出料，得到环保型可发性聚苯乙烯。
6、通过采用上述技术方案，先将去离子水、活性磷酸钙和辅助分散剂混合，得到具有分散作用的溶液，然后加入苯乙烯、引发剂a、引发剂b、引发剂c、增塑剂、磷酸盐和聚乙烯蜡，在引发剂a、引发剂b和引发剂c引发作用下，以磷酸盐为稳定剂，聚乙烯蜡为成核剂，配合增塑剂，进行分散聚合反应，得到聚苯乙烯颗粒；其中，活性磷酸钙和辅助分散剂能够将苯乙烯分散到反应介质中，在反应体系中形成微小的颗粒，实现均匀分散，反应介质包括引发剂a、引发剂b、引发剂c、增塑剂、磷酸盐和聚乙烯蜡。
7、将步骤(1)得到的聚苯乙烯颗粒中加入磷酸钙和碳酸钙，磷酸钙和碳酸钙有助于分散聚苯乙烯颗粒，防止聚苯乙烯颗粒在120-125℃温度下发生聚集黏连，减少聚苯乙烯颗粒的表面张力，有助于聚苯乙烯颗粒的分散；然后加入发泡剂制备得到环保型可发性聚苯乙烯。本申请制备方法中没有添加具有污染水质的辅料成分，如乳化剂等物质，使体系更稳定，更环保，减少了后续污水处理的成本，降低了水质污染的机率，降低了残留率，制备的产品达到环保级标准；提高了产品的转化率，减少了苯乙烯单体的残留，使产品结构更稳定；而且与现有技术相比，节省周期1h，总生产周期15h。
8、优选的，所述环保型可发性聚苯乙烯的原料，以重量份计，包括以下组分：105-115份去离子水、0.07-0.08份活性磷酸钙、0.0015-0.0017份辅助分散剂、95-105份苯乙烯、0.3-0.5份引发剂a、0.04-0.07份引发剂b、0.3-0.5份引发剂c、0.3-0.6份增塑剂、0.006-0.008份磷酸盐、0.1-0.2份聚乙烯蜡、0.1-0.2份磷酸钙、0.05-0.1份碳酸钙和6-8份发泡剂。
9、通过采用上述技术方案，进一步限定各个原料组分的用量，使得制备的产品具有较优的性能，环保级，产品转化率高，苯乙烯单体残留率低，提高有效产品的制成率，增加了产品收益，通过严格控制各个组分的含量，使得制备的环保型可发性聚苯乙烯具有加油的技术性能。
10、优选的，所述辅助分散剂由质量比为1:0.3-0.8的羟丙基纤维素和聚乙烯醇混合制成。
11、通过采用上述技术方案，羟丙基纤维素具有高分散性，能够分散于去离子水中，能够改善原料颗粒的流动性；聚乙烯醇同样具有较好的分散性，能够使得不相容的物质有效地分散在一起，后续有助于苯乙烯的分散；羟丙基纤维素和聚乙烯醇混合，羟丙基纤维素加入聚乙烯醇中，能够改善聚乙烯醇的粘性，在聚苯乙烯的悬浮聚合过程中，羟丙基纤维素和聚乙烯醇配合作为分散剂，充分发挥各自的优势，具有协同效果，共同改善苯乙烯的分散性。
12、优选的，所述引发剂a为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化-2乙基己酸叔丁酯中的一种或几种；所述引发剂b为过氧化二异丙苯和/或二叔丁基过氧化物；所述引发剂c为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯和叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的一种或几种。
13、通过采用上述技术方案，苯乙烯分散在溶有分散剂的去离子水溶液中，加入引发剂a、引发剂b和引发剂c，进行悬浮聚合反应，得到聚合物，引发剂a、引发剂b和引发剂c起到诱导作用，有助于苯乙烯的悬浮聚合反应；而且a、引发剂b和引发剂c相互配合，具有较高的引发效率，提高了反应的效率，减少了反应过程中单体的残留率。
14、优选的，所述增塑剂由质量比为2-4:1的白油和邻苯二甲酸二辛脂混合制成；所述发泡剂为正戊烷、异戊烷、新戊烷中的一种或几种。
15、通过采用上述技术方案，白油具有较高的润滑性，可以提高聚苯乙烯的柔韧性，邻苯二甲酸二辛脂具有较高的增塑效果，白油和邻苯二甲酸二辛脂混合，改善了体系的粘稠度，降低了体系的黏度，后续应用于聚苯乙烯聚合反应中，改善聚苯乙烯的柔韧性和断裂伸长率等力学性能。
16、优选的，所述羟丙基纤维素的预处理，包括以下步骤：
17、(1)将羟丙基纤维素分散于氢氧化钠溶液中，在温度60-65℃下搅拌1-3h，水洗，然后分散于无水乙醇中，得到混合物；
18、(2)将棉纤维进行粉碎，然后分散于醋酸溶液中，搅拌30-40min，然后水洗、干燥，再过筛，得到处理的棉纤维；
19、(3)向步骤(1)得到的混合物中加入步骤(2)处理的棉纤维，在80-85℃下搅拌1-3h，再加入改性木质素，搅拌均匀，干燥，得到预处理的羟丙基纤维素。
20、通过采用上述技术方案，羟丙基纤维素具有较好的弹性、分散性和力学性能，氢氧化钠溶液对羟丙基纤维素进行一定程度的剥蚀，使得羟丙基纤维素表面变得粗糙不平，增加了羟丙基纤维素表面的比表面积，有助于后续其他组分的负载。
21、棉纤维具有较好的弹性、拉伸特性、抗弯抗扭性和耐磨性，醋酸能够去除棉纤维表面的有机杂质，同时使得棉纤维中的部分纤维素进行断裂水解，降低了棉纤维的强度，将处理的棉纤维加入步骤(1)得到的混合物中，羟丙基纤维素能够包覆棉纤维的表面，增加了棉纤维的力学强度，同时加入改性木质素，改性木质素具有较高的力学强度，能够包覆在棉纤维的表面，改性木质素和羟丙基纤维素均能够对棉纤维进行包覆，进而增加了羟丙基纤维素的力学强度，进而有助于后续改善产品的力学强度。
22、优选的，所述羟丙基纤维素本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述环保型可发性聚苯乙烯的原料，以重量份计，包括以下组分：105-115份去离子水、0.07-0.08份活性磷酸钙、0.0015-0.0017份辅助分散剂、95-105份苯乙烯、0.3-0.5份引发剂A、0.04-0.07份引发剂B、0.3-0.5份引发剂C、0.3-0.6份增塑剂、0.006-0.008份磷酸盐、0.1-0.2份聚乙烯蜡、0.1-0.2份磷酸钙、0.05-0.1份碳酸钙和6-8份发泡剂。
3.根据权利要求1所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述辅助分散剂由质量比为1:0.3-0.8的羟丙基纤维素和聚乙烯醇混合制成。
4.根据权利要求1所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述引发剂A 为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、中的一种或几种；所述引发剂B 为过氧化二异丙苯和/或二叔丁基过氧化物；所述引发剂C 为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯和过氧化-2乙基己
5.根据权利要求1所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述增塑剂由质量比为2-4:1的白油和邻苯二甲酸二辛脂混合制成；所述发泡剂为正戊烷、异戊烷、新戊烷中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述羟丙基纤维素的预处理，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述羟丙基纤维素、棉纤维和改性木质素的质量比为1:0.1-0.3:0.05-0.08。
8.根据权利要求6所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述棉纤维粉碎后的直径为5-10µm，长度为0.3-0.6mm。
9.根据权利要求6所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述改性木质素的制备方法，包括如下步骤：将木质素分散于双氧水中，搅拌1-2h，水洗，然后分散于柠檬酸中，再加入蒙脱土，搅拌均匀，然后加入硅烷偶联剂，在温度78-80℃下搅拌3-5h，干燥，得到改性木质素。
10.根据权利要求9所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述木质素、蒙脱土和硅烷偶联剂的质量比为1:0.05-0.08:0.1-0.2。
...【技术特征摘要】
1.一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述环保型可发性聚苯乙烯的原料，以重量份计，包括以下组分：105-115份去离子水、0.07-0.08份活性磷酸钙、0.0015-0.0017份辅助分散剂、95-105份苯乙烯、0.3-0.5份引发剂a、0.04-0.07份引发剂b、0.3-0.5份引发剂c、0.3-0.6份增塑剂、0.006-0.008份磷酸盐、0.1-0.2份聚乙烯蜡、0.1-0.2份磷酸钙、0.05-0.1份碳酸钙和6-8份发泡剂。
3.根据权利要求1所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述辅助分散剂由质量比为1:0.3-0.8的羟丙基纤维素和聚乙烯醇混合制成。
4.根据权利要求1所述的一种环保型可发性聚苯乙烯的制备方法，其特征在于，所述引发剂a 为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、中的一种或几种；所述引发剂b 为过氧化二异丙苯和/或二叔丁基过氧化物；所述引发剂c 为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯和过氧化-2乙基己酸叔丁酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种环...
【专利技术属性】
技术研发人员：任敏明，黄理哲，
申请(专利权)人：日照国恩化学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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