聚苯乙烯-解析課件

聚苯乙烯（PS）制作人：吳奇學(xué)號(hào)：1115010327聚苯乙烯（PS）制作人：吳奇1聚苯乙烯1概述2聚苯乙烯的制備方法3聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)與性能2聚苯乙烯1概述2聚苯乙烯的制備方法3聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)與性能2聚苯乙烯

概述1、定義：聚苯乙烯是由苯乙烯單體通過(guò)自由基聚合而成的，英文簡(jiǎn)稱PS。聚苯乙烯的聚合方法有本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合和乳液聚合。其結(jié)構(gòu)式為———聚苯乙烯概述1、定義：聚苯乙烯是由苯乙烯單體通過(guò)自由基聚合3聚苯乙烯

概述2.特點(diǎn)聚苯乙烯的優(yōu)點(diǎn)是：透明性高，加工流動(dòng)性好，易著色，易印刷，電絕緣性、剛性都很好。聚苯乙烯的缺點(diǎn)是：韌性差、耐熱性低、耐溶劑性、耐化學(xué)試劑性、耐沸水性差，且易出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi)裂的現(xiàn)象。聚苯乙烯概述2.特點(diǎn)4聚苯乙烯

概述儀表外殼汽車燈罩照明制品高頻電容器高頻絕緣光導(dǎo)纖維包裝材料PS成本低PS剛性大PS透明度高PS電性能好PS易成型通用PSPS泡沫質(zhì)輕低導(dǎo)熱抗沖擊吸水率低建筑、運(yùn)輸、冷藏、化工設(shè)備的保溫、絕熱和減震材料3.用途聚苯乙烯概述儀表外殼PS成本低PS剛性大PS透明度高PS電5汶川大地震后建設(shè)了大量簡(jiǎn)易房大量采用薄鋼/PS保溫建材。但PS泡沫保溫材料也會(huì)帶來(lái)火災(zāi)的隱患!2011春節(jié)沈陽(yáng)萬(wàn)鑫大火汶川大地震后建設(shè)了大量簡(jiǎn)易房但PS泡沫保溫材料也會(huì)帶來(lái)火災(zāi)的6聚苯乙烯

聚苯乙烯的制備方法（一）單體制備1.苯乙烯的實(shí)驗(yàn)室制備是由肉桂酸（苯基丙烯酸）常壓干餾而得是最初制取苯乙烯的方法。2.現(xiàn)今工業(yè)上制取苯乙烯的方法是先制取乙苯，再由乙苯脫氫得到苯乙烯。聚苯乙烯聚苯乙烯的制備方法（一）單體制備7聚苯乙烯

聚苯乙烯的制備方法3.苯乙烯常壓下是無(wú)色油狀液體，沸點(diǎn)145～146℃，屬易燃品。由于苯基的存在，使-CH＝CH2受到一定的極化（偶極矩0.37），因此苯乙烯比乙烯、丙烯更容易聚合，儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)加人阻聚劑。（二）聚合苯乙烯可以在引發(fā)劑存在下按自由基機(jī)理或離子型機(jī)理進(jìn)行聚合。工業(yè)化生產(chǎn)的PS是用引發(fā)劑按自由基機(jī)理進(jìn)行聚合。聚合的實(shí)施可以是本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合或乳液聚合。聚苯乙烯聚苯乙烯的制備方法3.苯乙烯常壓下是無(wú)色油狀液體，8聚苯乙烯

聚苯乙烯的制備方法1．本體聚合預(yù)聚釜溫度控制在115～120℃，物料停留時(shí)間4～5h。轉(zhuǎn)化率約為50%的物料進(jìn)入改進(jìn)后的塔式反應(yīng)器中，塔項(xiàng)溫度保持140℃，塔底為200℃。物料在塔中的停留時(shí)間為3～4h，出口產(chǎn)物含聚苯乙烯97%～98%。從該塔項(xiàng)可以蒸出部分苯乙烯，以有助于維持塔溫。蒸出的苯乙烯經(jīng)冷凝，循環(huán)至預(yù)聚釜重復(fù)使用。

預(yù)聚釜115～120℃苯乙烯50%PS140℃聚合塔200℃97%～98%PS苯乙烯本體聚合聚苯乙烯聚苯乙烯的制備方法1．本體聚合預(yù)聚釜苯乙烯50%9聚苯乙烯

聚苯乙烯的制備方法2.懸浮聚合（低溫、高溫）

☆苯乙烯低溫懸浮聚合

苯乙烯低溫懸浮聚合的單體與水的比值為1∶1.4～1∶1.6，分散劑一般為磷酸三鈣，引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰（占總引發(fā)劑的90%～80%）和過(guò)氧化叔丁基苯甲酸酯（占總引發(fā)劑的10%～20%）復(fù)合型引發(fā)劑，水為去離子水。單體的純度在99.5%以上，各種雜質(zhì)如甲苯、乙苯、甲基苯乙烯、二乙烯基苯等要控制規(guī)定指標(biāo)之內(nèi)，尤其有二乙烯苯存在時(shí)，還會(huì)使聚合產(chǎn)物呈凝膠狀，表面粗糙而不透明，熔融指數(shù)可能下降為零，致使產(chǎn)品無(wú)法使用，因此更要嚴(yán)格控制。含阻聚劑的單體在聚合前，可以用5%NaOH洗滌3～4次，再用水洗滌至中性。另外，聚合溫度對(duì)聚合影響較大，一般是溫度越高，反應(yīng)速度越快。聚合轉(zhuǎn)化率一般控制在90%左右。聚苯乙烯聚苯乙烯的制備方法2.懸浮聚合（低溫、高溫）10聚苯乙烯

聚苯乙烯的制備方法

3．溶液聚合溶液聚合是將單體溶解到適當(dāng)溶劑中進(jìn)行聚合。在溶液中進(jìn)行聚合，由于體系粘度小，進(jìn)行攪拌比本體聚合時(shí)容易，實(shí)施過(guò)程中機(jī)械設(shè)備上的困難較少，散熱也較容易。4．乳液聚合用乳化劑使苯乙烯單體在水中乳化，乳化后的單體形成遠(yuǎn)小于懸浮聚合中的液滴，部分單體進(jìn)人乳化劑膠束，反應(yīng)過(guò)程中亦進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌。聚苯乙烯聚苯乙烯的制備方法3．溶液聚合11聚苯乙烯

聚苯乙烯的制備方法聚苯乙烯聚苯乙烯的制備方法12聚苯乙烯

聚苯乙烯的制備方法本體聚合——獲得的PS純凈度高，主要用來(lái)制造對(duì)電性能要求高的制品。懸浮聚合——獲得的PS分子量高分布窄但純度不如本體聚合PS，可用來(lái)制造一般日用和工業(yè)用品、和PS泡沫塑料。乳液聚合——主要用于涂料和PS泡沫塑料。溶液聚合——主要用于配制清漆。各種生產(chǎn)方法制得的PS在性能上略有不同。我國(guó)PS的工業(yè)化生產(chǎn)主要采用懸浮聚合和本體聚合，其中以懸浮法為主。聚苯乙烯聚苯乙烯的制備方法本體聚合——獲得的PS純凈度高，13聚苯乙烯

聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)與性能（一）聚苯乙烯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由于側(cè)苯基的存在使聚苯乙烯具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）分子鏈變剛變硬。（2）聚合物分子鏈存在空間異構(gòu)現(xiàn)象。（3）PS的耐化學(xué)性不及PE、PP等聚合物。（4）分子量降低而變脆，并變色老化。（5）耐溶劑性變差。（6）具有優(yōu)異的介電、電絕緣性能。（7）耐輻射性較高。聚苯乙烯聚苯14聚苯乙烯

聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)與性能（二）聚苯乙烯的性能力學(xué)性能

聚苯乙烯屬于一種硬而脆的材料，無(wú)延伸性，拉伸時(shí)無(wú)屈服現(xiàn)象。聚苯乙烯的拉伸、彎曲等常規(guī)力學(xué)性能在通用塑料中是很高的，但其沖擊強(qiáng)度很低。聚苯乙烯的力學(xué)性能與合成方式、相對(duì)分子質(zhì)量大小、溫度高低、雜質(zhì)含量及測(cè)試方法有關(guān)。熱學(xué)性能

PS的耐熱性能不好，熱變形溫度僅為70~90℃，只可長(zhǎng)期在60~80℃溫度范圍內(nèi)使用。PS的耐低溫性也不好，脆化溫度為-30℃。PS的熱導(dǎo)率低，一般為0.04~0.13W/(m·K)；線膨脹系數(shù)較大，為(6~8)×10-5K-1，與金屬相差懸殊，故制品不易帶金屬嵌件。聚苯乙烯聚苯15聚苯乙烯

聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)與性能電學(xué)性能

PS的電絕緣性優(yōu)良，且不受溫度和濕度的影響，介電損耗角正切值小，可耐適當(dāng)?shù)碾姇灧烹姡?/p>