materiale plastice Polistiren includ diverse materialypolimery, copolimeri și copolimeri grefați obținuți prin reacții de polimerizare radicale și copolimerizarea stirenului. polistiren adoptat pe scară largă (PS), polistiren antișoc (HIPS), ABS și copolimeri de stiren înalt sopolpmery în special cu acrilonitril și metacrilat de metil. În ceea ce privește producția de polistiren plastice ocupă locul al treilea după clorura de poliolefine și polivinil. Producția industrială a tehnologiei materialelor plastice din polistiren se realizează în vrac, în emulsie, în suspensie.
Monomerul este stirenul - b / c cu miros lichid, cu Tc = 145 ºS.Monomerstirol hidrocarbură aromatică nesaturată este un lichid cu un obiect ascuțit zapahom.Posle distilare caracteristică purificare stiren vid (puritate de minimum 99%) fierbe la 145,2 ° C, îngheață la -30.6 ° C la 25 ° C 904.5 kgm3 densitate.
La depozitarea stirenic, pentru a preveni inhibitorul său de polimerizare spontană se adaugă (hidrochinona). Inhibitor înainte de polimerizarea monomerului stiren au fost îndepărtate prin distilare în vid.
Majoritatea raspostronenie obținute în producția de PS greutate pometodu conversie a monomerului incomplet pentru viteză mare proces în mai multe reactoare legate în serie la o conversie de 80-90%, cu distilarea stirenului nereacționat și revenirea acestuia în procesul tehnologic după rectificare. Principalele avantaje ale acestei metode sunt posibilitatea de a crea o producție automatizată continuu cu agregate mari capacitate unitară și lipsa de stochnyhvod chimic poluate. Dezavantajul acestei metode este complexitatea tranziției cu lansarea unui PS de brand pentru a produce un alt brand. O metodă suspensie este utilizată pentru a produce diferite ștampile ușoare PS și copolimeri stiren. metodpolimerizatsii emulsie utilizate în principal în producția de sopolpmerov ABS. Metoda mecano-chimică - Prospect de ABS și HIPS - materiale plastice
Reciclarea materialelor plastice polistiren din produs se realizează prin metode moderne, de înaltă performanță, ─ turnare prin injecție, extrudare, suflare și vid.
Block polistiren: fabricare, structura, proprietăți, aplicații
5.Polistirol TION poate fi preparat prin polimerizarea stirenului în masă continuă înseamnă într-un aparat de tip coloană (conversie completă) și o cascadă de reactoare (cu conversie incompletă).
Monomerstirol este un lichid cu un obiect ascuțit zapahom.Posle distilare caracteristică purificare stiren vid (puritate de minimum 99%) fierbe la 145,2 ° C, îngheață la -30.6 ° C, 25 ° C, o densitate de 904.5 kg m3. La depozitarea stirenic, pentru a preveni inhibitorul său de polimerizare spontană se adaugă (hidrochinona). Inhibitor înainte de polimerizarea monomerului stiren au fost îndepărtate prin distilare în vid.
Polimerizarea stirenului în masă poate fi realizată utilizând inițiere-ter Namic și în prezența inițiatorilor radicali tipa.Skorost polimerizarea termică la o temperatură sub 70 ° C este foarte scăzută pentru o lungă perioadă de timp este necesară pentru finalizarea completă a procesului. La 100 ° C onaneskolko depășește 2% / h, dar la 150 ° C, reacția se produce rapid (ore techenieneskolkih). Polimerul rezultat are o massu80 moleculară medie 000 000-100.
proces proizvodstvav aparat de tip coloană tehnologică constă din următoarele etape: prepolimerizare (prepolimerizare) stiren (sau stirolas cauciuc dizolvat), polimerizarea finală, peletizarea substația (Figura 5.1.).
Stiren (sau cauciuc soluție în stiren) din cutia de capăt alimentat continuu în reactorul de prepolimerizare 1 la temperatură kotoryhpodderzhivaetsya de 80-100 ° C, în funcție de gradul polimerului evacuat. Procedeul se realizează într-o atmosferă de azot (oxigen incetineste reactia) sub agitare cu un agitator cu viteză de rotație de conversie 5-6-1.When soluție PS 28-32% în stiren (la această consistență de sirop) este turnat continuu în partea superioară a unui aparat de tip coloană (polimerizator) 3.Prodolzhitelnost polimerizarea 20-35 ore.
O soluție de cauciuc polibutadienic în stiren a fost preparat prin dizolvarea priperemeshivanii și se încălzește la 60-80 ° noduli C razmerom0-20 cauciuc mm. Este administrat antioxidant (aproximativ 0,5%) și pentru a îmbunătăți lubrifiant plasticitate (parafină, stearat de butii sau amestecuri ale acestora) într-o cantitate de 1-5% .żn reaktore3 constând dintr-un set de secțiuni cilindrice (laterale sertar) sisteme de încălzire interne și externe snabzhennyhsamostoyatelnymi, polimerizare în continuare a stirenului are loc.
PS Molten din porțiunea conică inferioară a reactorului la o temperatură de 235 ° Spostupaet în ekstruder4 prevăzut cu aspirație cu vid vydavlivaetsyav continuu sub formă de tije, care, după răcire în baia de apă 5 prin concasată vaporilor de stiren granulyatora6.Udalenie din topit în extruder PS obespechivaetsnizhenie stiren rezidual polimer la 0,2-0,3% .Blochny și HIPS produse sub formă de granule incolore și colorate
Aparate de polimerizator reactor fiind „flow dop“ include 6-9 secțiuni cilindrice (laterale sertar) ale conului inferior și capacul. Toate secțiunile Cone încălzite la temperaturi diferite și prevăzute cu bobine și jachete separate. Polimerizator și spirele sunt realizate din oțel inoxidabil; diametrtsarg 1000-1600 mm și înălțimea totală a dispozitivului este de 15 m.
Sistemele de reglementare să mențină o temperatură predeterminată a masei de reacție în reactorul de prepolimerizare și în fiecare secțiune, dozarea reaktory1 stiren, nivelul predeterminat al amestecului de reacție în el și o selecție specifică PS polimerizatora3.Ustanovlenkontrol toți parametrii de proces topit este furnizat și telecomanda execută mecanisme cu valori ale parametrilor de ieșire pe monitoare.
Caracteristici de polimerizare în masă stiren sunt:
greutate moleculară largă raspredelenieiz polimerizarea stirenului într-un interval de temperatură mare (80 - 235 ° C).
A spus metodpozvolyayuschim primi diverse articole de produse markistandartnogo bine prelucrate și puțin poluante, din cauza lipsei de ape uzate toxice și a emisiilor de obemagazovyh mici. Dezavantajele metodei includ timpul de procesare, capacitatea relativ redusă a polimerizator (5000 t / an) vsledstvieogranicheny impusă de viscozitatea mediului și complexitatea eliminarea căldurii de reacție, cerința de a limita conținutul minim de stiren rezidual în polimer.
O metodă mai promițătoare de metoda de polimerizare în masă stirenului este „conversie parțială“, în care procesul este ajustat la 90-97% conversie într-o cascadă de reactoare, iar stirenul nereacționat a fost îndepărtat într-o cameră specială de vid și după purificare este reciclat înapoi în ciclul. Conform acestei metode poate fi realizată în prezența polimerizării stirenului o cantitate mică de solvent (5-10%), kotoryysnizhaet viscozitatea topiturii, evaporarea, transporta o parte din căldura de reacție și este complet îndepărtată la sfârșitul procesului, împreună cu stirenul nereacționat.
Procesul tehnologic proizvodstvametodom conversie incompletă într-o cascadă reactor se compune din următoarele etape: polimerizarea secvențială a stirenului (sau cauciuc soluție în stiren), într-o cascadă de reactor, distilarea stirenului nereacționat, granularea PS (Figura 5.2.).
producția Ris.5.2.Shema de polistiren bloc într-un proces continuu într-o baterie de reactoare: 1 schimbător; 2,3, 4 - reactoarele; 5 - vakuumnayakamera; 6 - extruder; 7 - 8 Bath - granulator.
Stiren (sau soluție de cauciuc în stiren) pompă dozatoare este alimentat continuu prin schimbătorul de căldură 1, care este încălzit la 80-100 ° C, în primul reactor 2, apoi angrenajul masa de reacție a pompelor reaktory3,4i pompat într-o cameră de vid 5. Reactoare - aparate, echipat cu o manta de încălzire, dispozitive de amestecare și invers holodilnikami.Reaktory funcționează la o asigure îndepărtarea subpresiune teplareaktsii evaporare stiren. Condensatul vozvraschaetsyavnov stirenului în reactoare. In camera de vid 5, la o presiune reziduală de 0.7-5 kPa și o temperatură 190-200S îndepărtată stiren neproreagirovavshpy care după condensare în TION frigiderului este colectat într-o colecție. stiren rectificată reciclat (amestecat cu stiren proaspăt).
PS Molten (sau HIPS) kamery5postupaet de vid în extruder 6, prin care iese tija ca vanne7i apă răcită zdrobit în granule peletizator 8.
polimerizare Metoda stirenului în greutate „conversie parțială“ are avantaje față de metoda de polimerizare pentru a completa conversie stiren: permite sa primeasca 15-25 tone / an de produs dintr-un ansamblu ;. Aceasta face posibil controlul cu ușurință procesul și proprietățile polimerului rezultat manipularea, produsul este caracterizat prin uniformitate ridicată a indicatorilor fizico-mecanice ale distribuției maselor moleculare.
Proprietăți și aplicații polistirolnyhplastikov
PStverdy, polimer dur și transparent, inodor și insipid, fum arde cu flacără. Atactic tehnică utilizată (amorf) cu molekulyarnoymassoy 50000-200 SS 000 în funcție de metoda de fabricație. Se rastvoryaetsyav stiren, hidrocarburi aromatice și clorurate, esteri și cetone, dar nu solubilă în hidrocarburi alifatice, alcooli inferiori, eter etilic și apă.
Plusuri PS - rezistență ridicată la apă și soluții apoase de acizi, baze și săruri de transparență (sare peste 90% din lumina vizibilă), proprietăți dielectrice excelente, proprietăți mecanice satisfăcătoare, colorabilității ușor, un produs bun în nererabatyvaemost turnare litempod și extrudare.
Dezavantaje PS - creșterea fragilității în timpul sarcinilor de șoc, temperatură de funcționare redusă (maxim 75 ° C), îmbătrânire sub acțiunea razelor solare și astfel tendința de fisurare.
În tehnologie, SS-ul a fost aplicată pentru fabricarea pieselor de televiziune, radio și echipamente electrice, calculatoare, computere, aparate de luat vederi, accesorii mobila, echipamente de papetărie, produse de ambalare bunuri de lux în sine și bunuri de lux, articole de uz casnic, tevi pentru izolare de sârmă, și condensatori de izolație plenkidlya cablu, ambalarea produselor alimentare și a produselor industriale, dale.