О производстве полистирола

В данной статье описаны методы промышленного получения полистирола, являющегося материалом, находящим широчайшее практическое применение. Изложены основные принципы эмульсионной, суспензионной и блочной технологий производства этого полимера. 

Полистирол является полимерным материалом, находящим весьма широкое применение благодаря простоте переработки, невысокой стоимости и широчайшему ассортименту всевозможных марок. Так, из него изготовляют тару для пищевых продуктов, одноразовую посуду, игрушки для детей, строительные материалы. Вспененный полистирол — великолепный утеплительный материал.

Исходным веществом для производства полистирола является стирол, представляющий собой ароматический углеводород, один из атомов водорода бензольного кольца которого замещён на этиленовую группу. В основе получения полистирола лежит реакция полимеризация стирола, инициируемая химическим или термическим способом.

Polystyrene Plant

Получение полистирола производится эмульсионным, суспензионным и блочным способом.

Первый способ является устаревшим. Кроме того, в промышленности он широкого применения не получил. Реакция полимеризации в данном случае относится к химически инициируемым, где инициатором реакции выступают вещества, легко образующие свободные радикалы, такие как пероксид водорода либо персульфат калия. Компоненты размешиваются в реакторе и нагреваются до температуры 85-95(С. После завершения реакции эмульсия коагулируется раствором хлорида натрия. Полимер, полученный таким способом, имеет вид частиц, размер которых составляет до 0,1 мм.

Суспензионный полистирол получают в реакторах, которые оснащены мешалкой, а также теплоотводящей рубашкой. Вначале производится суспедирование стирола в воде, не содержащей химических примесей. При этом используются стабилизаторы эмульсии, такие как полиметакрилат натрия, поливиниловый спирт, гидроксид магния. Реакция проводится под давлением. Температура при этом постепенно повышается до 130(С. В результате образуется суспензия полистирола, который затем отделяется от жидкости при помощи центрифуги, промывается и сушится.

Что же касается блочного полистирола, то его получают путём термически инициируемой полимеризации в массе с применением 2-х или 3-х колонных реакторов, оснащённых мешалками и соединённых последовательно. Реакция полимеризации проводится постадийно в бензоле — на первой стадии температура её составляет 80-100 °С, а на следующей — 100-220 °С. Заканчивается реакция тогда, когда в полистирол превращается 80-90% стирола по массе. Не вступивший в реакцию мономер удаляется из расплавленного полистирола посредством вакуумирования. В результате содержание остаточного мономера в полистироле становится 0,01-0,05 %. Стирол, который был удалён из полимера, затем снова направляется на полимеризацию. Блочный полистирол отличает высокая чистота и стабильность параметров. Такая технология имеет наибольшую эффективность. К тому же при её применении практически не образутется отходов.

Back to top
Яндекс.Метрика