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摘 要：依据泡发剂掺入方式的不同，可将可发性聚苯乙烯生产工艺分为两条工艺，相对而言，采取一步法生产工艺较之二步法生产工艺其存在着一定优势。选择在聚合阶段进行阻燃剂添加，进行可发性聚苯乙烯颗粒产品制备。在对阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生产工艺流程分析的基础上，分析其生产过程中存在的主要影响因素，科学控制，以保障阻燃性可发性聚苯乙烯产品整体质量。
关键词：阻燃性 可发性 聚苯乙烯 一步法 生产工艺
一、阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生產工艺认知
采取一步法生产工艺进行阻燃性可发性聚苯乙烯制备，其工艺流程主要包括聚合、浸渍、洗涤、离心、干燥、涂膜、直线振动检查与包装等。其工艺实现的主要原辅料包括以下几点：要求纯度不低于99.6%的苯乙烯单位，并要求其具备微量阻聚剂，要求去离子水其pH值在6.5-7.0范围内，发泡剂其戊烷与异戊烷之间保持6：4比例进行配置，低温引发剂主要为过氧化二苯甲酰，高温引发剂较为典型的为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯等。悬浮剂采取活性磷酸钙，采取单硬脂酸甘油酯为乳化剂，应用六溴环十二烷作为阻燃剂，碳酸钙作为晶粒调节剂进行粒子成长控制，采取硬脂酸锌作涂层剂，进行戊烷散失率有效控制，确保粒子成长质量。
阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生产工艺聚合机理为如下所示：
从上图中可以看出，可发性聚苯乙烯的反应属于悬浮聚合反应，水属于其反应及聚合的主要介质，掺入一定悬浮剂，通过搅拌作业将单体进行分离形成数量众多的小液滴，并在每个小液滴之中进行聚合反应，其反应过程主要表现为链引发、链增长与链终止三个环节，可能存在着一定的链转移现象。
从苯乙烯罐中抽取并经过苯乙烯进料泵，通过流量计计算后进行反应釜之中，将称重完成的晶粒调节剂掺入到反应釜之中，确保其搅拌均匀性。进行阻燃剂可发性聚苯乙烯生产制备，则还需要同时掺入预先沉重的阻燃剂。在苯乙烯之中进行引发剂溶解，会形成引发剂混合物，其物质可以长期放置并产出自聚现象，为此，多在聚合反应之前进行引发剂混合物配置工作。一般在生产工艺中多采取磷酸钙作为悬浮剂，为确保悬浮作用及悬浮效果，需要对悬浮剂的均匀性与精准性进行控制。在原辅料掺入时，应先掺入去离子水与水系辅料，然后掺入苯乙烯及油系辅料，当掺入纯水水位超出下层搅拌叶之后，方可进行搅拌启动，在完成水系辅料掺入后，将其调整为相应标准的转速进行生产。
聚合浸渍行为发生于立式反应釜内，在一定温度环节中，苯乙烯于反应釜之中进行低温聚合，随着搅拌作业，苯乙烯油珠悬浮于水中，水中悬浮中存在着分散剂，从而避免了苯乙烯珠粒之间的相互粘结。当前，造粒过程仍需要人工控制，尤其是温度控制需要保持稳定性，避免因温度波动较大引起分子量变宽等问题。造粒过程中，可通过碳酸钙与火星磷酸钙等进行生产体系调节，合理控制粒子生产并实现粒子大小控制。通过DCS系统进行温度控制与调节，当苯乙烯其转化率在75%左右时，需要掺入一定的发泡剂，通过聚合浸渍获得可发性聚苯乙烯珠粒，浸渍需要一定的发泡剂戊烷，通过氮气将其压入，高温结束后通过冷却到相关温度后进行出料。在完成聚合工段后，可发性聚苯乙烯粒子形态保持相对稳定状态，其粒子及聚合反应后残留液体呈混合状态，通过洗涤、离心、涂膜及粒子净化等可以将其分离。
二、阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生产工艺中存在的影响因素分析
（一）水质
在进行可发性聚苯乙烯生产作业过程中，需要对水质质量及标准进行控制。水体之中的三价铁离子存在着较强的阻聚作用，为此需要通过检测确保其铁质控制在2ppm以下。水质硬度较高，则会对产品的热稳定性与电绝缘性能等带来危害，水体中氯离子较多，则会产生一定的过氧自由基，带来一定阻聚作用。在聚合阶段，要求采取氮气将聚合体系中存在的空气排除。
（二）发泡剂
戊烷在聚苯乙烯生产中属于较好的发泡剂，其可以有效降低参与量，降低扩散损失。且在成型过程中聚苯乙烯会对发泡速度与倍数产生一定影响，为此，多将聚合体系中的苯乙烯戊烷量进行科学控制。
（三）聚合温度与聚合时间
聚合温度对反应速度与微观质量存在着较为显著的影响，当温度升高时会增加分解速度，降低半衰期，增加了反应速度但却降低了聚合平均度。在聚合过程中，完成低温造粒后其所存在的单体聚合物粒子量较少，其反应速度降低，采取延时反应可以增加转换率但却会降低聚合设备利用率。为此，多采取二次升温技术加快聚合作业。
此外，聚合装置对聚苯乙烯生产存在着较大影响，如搅拌装置所具备的剪切力直接决定着悬浮液滴实际大小量。在后期处理过程中，需要注意温度控制，进行老化处理确保树脂质量均已性，并对树脂粒子进行润滑剂涂膜，提高产品整体质量。
三、结语
可发性聚苯乙烯生产采取一步法工艺，其在聚合阶段掺入阻燃剂，通过合理控制各项参数，能够提高聚苯乙烯颗粒产品制备的整体质量与均匀度，其整体效益较好。从生产机理及具体操作内容等方面对阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生产工艺进行基本认知，探索影响阻燃性可发性聚苯乙烯制备过程中存在的影响性因素，采取科学控制，能够有效保障聚苯乙烯制备质量，为实现其综合效益提供支撑。
参考文献
[1]朱江，李戎.阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生产工艺的探讨[J].中国高新技术企业，2012，（2）：103-105.
[2]罗祎玮，信春玲，闫宝瑞等.阻燃剂对聚苯乙烯挤出发泡性能的影响[J].北京化工大学学报（自然科学版），2013，40（6）：44-49.
[3]郑燕升，莫春燕，王发龙等.功能化聚苯乙烯复合材料的研究进展[J].塑料工业，2014，42（7）：7-10，117.
[4]一种聚苯乙烯阻燃用成炭剂的制备方法[J].工程塑料应用，2013，（9）：124-124.
关键词：阻燃性 可发性 聚苯乙烯 一步法 生产工艺
一、阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生產工艺认知
采取一步法生产工艺进行阻燃性可发性聚苯乙烯制备，其工艺流程主要包括聚合、浸渍、洗涤、离心、干燥、涂膜、直线振动检查与包装等。其工艺实现的主要原辅料包括以下几点：要求纯度不低于99.6%的苯乙烯单位，并要求其具备微量阻聚剂，要求去离子水其pH值在6.5-7.0范围内，发泡剂其戊烷与异戊烷之间保持6：4比例进行配置，低温引发剂主要为过氧化二苯甲酰，高温引发剂较为典型的为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯等。悬浮剂采取活性磷酸钙，采取单硬脂酸甘油酯为乳化剂，应用六溴环十二烷作为阻燃剂，碳酸钙作为晶粒调节剂进行粒子成长控制，采取硬脂酸锌作涂层剂，进行戊烷散失率有效控制，确保粒子成长质量。
阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生产工艺聚合机理为如下所示：
从上图中可以看出，可发性聚苯乙烯的反应属于悬浮聚合反应，水属于其反应及聚合的主要介质，掺入一定悬浮剂，通过搅拌作业将单体进行分离形成数量众多的小液滴，并在每个小液滴之中进行聚合反应，其反应过程主要表现为链引发、链增长与链终止三个环节，可能存在着一定的链转移现象。
从苯乙烯罐中抽取并经过苯乙烯进料泵，通过流量计计算后进行反应釜之中，将称重完成的晶粒调节剂掺入到反应釜之中，确保其搅拌均匀性。进行阻燃剂可发性聚苯乙烯生产制备，则还需要同时掺入预先沉重的阻燃剂。在苯乙烯之中进行引发剂溶解，会形成引发剂混合物，其物质可以长期放置并产出自聚现象，为此，多在聚合反应之前进行引发剂混合物配置工作。一般在生产工艺中多采取磷酸钙作为悬浮剂，为确保悬浮作用及悬浮效果，需要对悬浮剂的均匀性与精准性进行控制。在原辅料掺入时，应先掺入去离子水与水系辅料，然后掺入苯乙烯及油系辅料，当掺入纯水水位超出下层搅拌叶之后，方可进行搅拌启动，在完成水系辅料掺入后，将其调整为相应标准的转速进行生产。
聚合浸渍行为发生于立式反应釜内，在一定温度环节中，苯乙烯于反应釜之中进行低温聚合，随着搅拌作业，苯乙烯油珠悬浮于水中，水中悬浮中存在着分散剂，从而避免了苯乙烯珠粒之间的相互粘结。当前，造粒过程仍需要人工控制，尤其是温度控制需要保持稳定性，避免因温度波动较大引起分子量变宽等问题。造粒过程中，可通过碳酸钙与火星磷酸钙等进行生产体系调节，合理控制粒子生产并实现粒子大小控制。通过DCS系统进行温度控制与调节，当苯乙烯其转化率在75%左右时，需要掺入一定的发泡剂，通过聚合浸渍获得可发性聚苯乙烯珠粒，浸渍需要一定的发泡剂戊烷，通过氮气将其压入，高温结束后通过冷却到相关温度后进行出料。在完成聚合工段后，可发性聚苯乙烯粒子形态保持相对稳定状态，其粒子及聚合反应后残留液体呈混合状态，通过洗涤、离心、涂膜及粒子净化等可以将其分离。
二、阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生产工艺中存在的影响因素分析
（一）水质
在进行可发性聚苯乙烯生产作业过程中，需要对水质质量及标准进行控制。水体之中的三价铁离子存在着较强的阻聚作用，为此需要通过检测确保其铁质控制在2ppm以下。水质硬度较高，则会对产品的热稳定性与电绝缘性能等带来危害，水体中氯离子较多，则会产生一定的过氧自由基，带来一定阻聚作用。在聚合阶段，要求采取氮气将聚合体系中存在的空气排除。
（二）发泡剂
戊烷在聚苯乙烯生产中属于较好的发泡剂，其可以有效降低参与量，降低扩散损失。且在成型过程中聚苯乙烯会对发泡速度与倍数产生一定影响，为此，多将聚合体系中的苯乙烯戊烷量进行科学控制。
（三）聚合温度与聚合时间
聚合温度对反应速度与微观质量存在着较为显著的影响，当温度升高时会增加分解速度，降低半衰期，增加了反应速度但却降低了聚合平均度。在聚合过程中，完成低温造粒后其所存在的单体聚合物粒子量较少，其反应速度降低，采取延时反应可以增加转换率但却会降低聚合设备利用率。为此，多采取二次升温技术加快聚合作业。
此外，聚合装置对聚苯乙烯生产存在着较大影响，如搅拌装置所具备的剪切力直接决定着悬浮液滴实际大小量。在后期处理过程中，需要注意温度控制，进行老化处理确保树脂质量均已性，并对树脂粒子进行润滑剂涂膜，提高产品整体质量。
三、结语
可发性聚苯乙烯生产采取一步法工艺，其在聚合阶段掺入阻燃剂，通过合理控制各项参数，能够提高聚苯乙烯颗粒产品制备的整体质量与均匀度，其整体效益较好。从生产机理及具体操作内容等方面对阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生产工艺进行基本认知，探索影响阻燃性可发性聚苯乙烯制备过程中存在的影响性因素，采取科学控制，能够有效保障聚苯乙烯制备质量，为实现其综合效益提供支撑。
参考文献
[1]朱江，李戎.阻燃性可发性聚苯乙烯一步法生产工艺的探讨[J].中国高新技术企业，2012，（2）：103-105.
[2]罗祎玮，信春玲，闫宝瑞等.阻燃剂对聚苯乙烯挤出发泡性能的影响[J].北京化工大学学报（自然科学版），2013，40（6）：44-49.
[3]郑燕升，莫春燕，王发龙等.功能化聚苯乙烯复合材料的研究进展[J].塑料工业，2014，42（7）：7-10，117.
[4]一种聚苯乙烯阻燃用成炭剂的制备方法[J].工程塑料应用，2013，（9）：124-124.