Блочная полимеризация стирола (полимеризация в массе)

Производство блочного полистирола. Полимеризация стирола в блоке (в массе) протекает по радикальному механизму. Инициирование процесса может быть химическим или термическим. [c.369]

Таблица 1.1. Постоянные уравнений временной зависимости поверхностного натяжения и плотности полимеризационной массы при блочной полимеризации стирола

Суспензионная полимеризация находит широкое промышленное использование. Она применяется в производстве полимеров Ё сополимеров стирола, полиметилметакрилата и поливинилаце-тата. Суспензионный метод является основным при получении поливинилхлорида. Следует отметить, что в ряде технологических процессов, например при синтезе ударопрочных сополимеров на основе стирола, суспензионная полимеризация проводится в сочетании с блочными процессами. Сущность блочно-суспензионного процесса заключается в проведении полимеризации в две стадии на первой стадии полимеризацию проводят в массе до конверсии 25—40 %, а затем полученный форполимер диспергируют в воде и завершают процесс в суспензии до полной конверсии мономера. Аналогичная технология используется при получении вспенивающегося полистирола. [c.107]

На рис. 70 показана схема непрерывной полимеризации стирола в массе блочным методом. Очищенный стирол поступает в реакторы 2, изготовленные из алюминия или эмалированной стали и снабженные мешалкой и змеевиками, в которых для поддержания необходимой температуры процесса (80—82°) циркулирует холодная или горячая вода. В реакторах 2 происходит предварительная полимеризация — до содержания в жидкости 32—35% полимера. Затем жидкая смесь подается в алюминиевую полимеризационную колонну 3 и проходит в ней сверху вниз. При этом процесс полимеризации заканчивается. Колонна 3 по высоте имеет шесть секций, снабженных паровыми рубашками 4 и змеевиками для нагревания реагирующей массы. Температура постепенно повышается со 100° в верхней секции до [c.248]

Разновидностью суспензионного метода полимеризации является блочно-суспензионная полимеризация, в которой совмещены преимущества блочной и суспензионной полимеризации. Он широко применяется для производства ударопрочного ПС и полимера, предназначенного для получения пенополистирола. Технологический процесс блочно-суспензионной полимеризации включает следующие стадии предварительная полимеризация стирола в массе (получение форполимера), окончательная полимеризация форполимера в суспензии, отделение, промывка и сушка гранул ПС. [c.395]

Полимеризация стирола в массе или блоке является наиболее простым способом получения полистирола. Описаны различные варианты блочной полимеризации стирола, отличающиеся типом применяемых катализаторов и инициаторов, условиями проведения процесса и его аппаратурным оформлением. [c.269]

Блочную полимеризацию стирола в отличие от полимеризации других мономеров производят без добавления инициатора в атмосфере азота (постепенным нагреванием до 220° С). Процесс полимеризации непрерывный. Его сначала проводят в цилиндрическом алюминиевом полимеризаторе с мешалкой и рубашкой при 75— 90° С здесь масса сильно загустевает, и отсюда она медленно стекает в расположенную ниже высокую колонну из нержавеющей стали. Колонна снабжена рубашками и змеевиками для нагревания высококипящим теплоносителем. По мере опускания вниз температура массы постепенно повышается. Общая длительность процесса — 65—75 ч. Из колонны массу подают шнеком в воду в ней образуются прозрачные стержни полистирола, измельчаемые затем в дробилке. Производительность—до 20000 т в год. Молекулярная масса полимера — 150 000—200 ООО. [c.323]

Наиболее широкое применение в технике имеет непрерывный метод блочной полимеризации стирола, обеспечивающий получение полимера с высокой молекулярной массой и почти свободного ог [c.99]

На рис. 70 показана схема непрерывной полимеризации стирола в массе блочным методом. Очищенный стирол поступает в реакторы 2, изготовленные из алюминия или эмалированной стали и снабженные мешалкой и змеевиками, в которых для поддержания необходимой температуры процесса (80—82°) цир- [c.246]

ПС ДЛЯ вспенивания получают периодическим блочно-суспензионным методом, включающим следующие основные стадии предварительная полимеризация стирола в массе, окончательная полимеризация форполимера в суспензии, отделение и промывка гранул, их сушка и рассев (рис. П. 5). [c.48]

При блочной полимеризации достижение полной (до 0,99) конверсии стирола в одном реакторе экономически нерентабельно вследствие длительности процесса и необходимости поддерживать высокую температуру в конце полимеризации. Это приводит к снижению молекулярной массы полимера. Поэтому, в промышленности в настоящее время применяется метод блочной полимеризации с неполной конверсией стирола в каскаде аппаратов или в аппаратах смешения и вытеснения (интенсифицированный способ). Этот способ производства является наиболее распространенным в отечественной промышленности, им получается до 80% ПС от всего объема его, производимого в стране. [c.393]

Суспензионную ( бисерную ) полимеризацию М. осуществляют в водной среде в реакторах, снабженных лопастными или турбинными мешалками. Получаемый полимер имеет вид прозрачных шариков, размеры к-рых (от 1 10 до нескольких л л) зависят от интенсивности перемешивания, природы и количества стабилизатора суспензии. В качестве стабилизаторов суспензии используют желатину, водорастворимый крахмал, соли полиакриловой и полиметакриловой к-т, полиметакриламид, поливиниловый спирт, а также неорганич. порошкообразные диспергаторы (напр., каолин, осажденный карбонат магния, гидроокись алюминия). Инициаторами служат растворимые в мономере перекиси (гл. обр. пе.рекись бензоила). Средняя мол. масса (80 ООО—120 ООО) суспензионного П. ниже, чем у блочного. Для снижения мол. массы П. используют растворимые в мономере алифатич. меркаптаны (регуляторы мол. массы). Суспензионным способом чаще всего получают сополимеры М. с небольшим количеством (менее 10%) низших акриловых эфиров, стирола или винилацетата, а также П., пластифицированный дибутилфталатом. Полученные продукты различаются по темп-рам размягчения и вязкостям расплава. [c.102]

Для получения блочного полистирола мономер, смешанный с перекисью бензоила (0,1—0,5% от массы стирола), заливают в формы. В формах мономер под влиянием тепла (60—80° С) постепенно превращается в твердый полимер. После завершения процесса полимеризации полистирол приобретает форму сосуда, в котором осуществляется полимеризация. Таким образом могут быть получены готовые литые изделия в виде пластин, брусков, цилиндров и деталей различной формы. Технология блочной полимеризации наиболее приемлема для получения тонких пластин и листов и небольших деталей, так как в этом случае почти исключаются местные перегревы, вызывающие различную степень полимеризации внутри блока. При получении блоков больших размеров вследствие плохого отвода тепла из-за местных перегревов получается материал, неоднородный по свойствам. [c.116]

Широкое распространение получил другой метод производства полистирола для вспенивания. Сущность этого метода заключается в том, что в качестве газообразующего агента используется жидкий углеводород (изопентан или изопептановая фракция в количестве 3—5%), который вводится на стадии окончательной полимеризации стирола. Полимеризацию стирола этим методом ведут в две стадии 1) предварительная полимеризация стирола в массе до конверсии 30—40% 2) окончательная полимеризация форполимера в суспензии. Этот метод назван блочно-суспензионным. [c.151]

Рис. 1.9. Зависимость поверхностного натяжения а полимеризационной массы при блочной термополимеризации стирола от степени конверсии с при различных температурах полимеризации (обозначение кривых см. на рис. 1.7).

Пример № 1. Производство блочного полистирола непрерывной термической полимеризацией в массе известно уже более 60 лет. Долгие годы технологи бились над задачей, как довести предельную конверсию стирола до значения, максимально приближающегося к 100%, с тем, чтобы упростить стадию отделения от полистирола непрореагировавшего мономера. Задача эта считалась достижимой, потому что при периодической суспензионной полимеризации стирола конверсия мономера действительно близка к 100%, и отделения мономера от продукта не требуется. Решение этой задачи видели в применении на заключительной стадии процесса реактора вытеснения, моделирующего реактор периодического действия. Между тем скорость по- [c.55]

Промышленное применение получили следующие методы полимеризации стирола по радикальному механизму блочный (в массе) с полной конверсией, блочный (в массе) с неполной конверсией, суспензионный, блочно-суспензионный и, в меньших масштабах, эмульсионный. [c.89]

Блочная полимеризация (в массе) осуществляется в основном непрерывно и состоит из следующих основных операций растворения каучука в стироле, форполимеризации полученного раствора в аппаратах с перемешиванием до 35—40%-ной конверсии, полимеризации в аппаратах колонного типа или в емкостях с перемешиванием, экструзии с введением добавок (красителей, стабилизаторов) и удалением остаточного мономера, грануляции и упаковки. [c.90]

Обычно привитые сополимеры получают блочной полимеризацией при этом сначала каучук растворяют в стироле до концентрации 5—10% (масс.), а затем проводят полимеризацию мономера. При проведении такого процесса необходимо эффективное перемешивание до тех пор, пока существенно не возрастает вязкость реакционной массы, т. е. до достижения конверсии около 50% [640]. Полибутадиен, который вначале растворяется в мономере, с увеличением концентрации полистирола теряет растворимость, происходит фазовое расслоение и в дальнейшем обращение фаз. В этот момент обе фазы еще содержат довольно значительные количества стирола. [c.78]

Стирол, полученный методом блочной полимеризации. Прозрачный или окрашен в массе (марка Т) [c.131]

При повышении конверсии полистирола от 10 до 80 % вязкость реакционной массы возрастает от 1 до Ю" Па-с. Протекание экзотермической реакции полимеризации в высоковязкой среде приводит к тому, что процесс полимеризации стирола в массе—наиболее простои по механизму превращения мономера в полимер - становится весьма сложным по аппаратурно-конструктивному оформлению из-за трудностей тёплосъема, массопереноса и удаления остаточного мономера. Эти же факторы приводят к ухудшению физико-механических свойств и расширению ММР полистирола по сравнению с получаемым суспензионным методом. Однако по технико-экономическим и экологическим показателям (см. табл. 7.1 и 7.2) блочный процесс значительно превосходит как суспензионный, так и эмульсионный. [c.171]

Эмульсионную полимеризацию стирола проводят в водных растворах эмульгатора при умеренных температурах и в условиях, обеспечивающих хороший теплообмен. Инициаторами полимеризации служат водорастворимые пероксиды. Эмульсионный полистирол имеет более высокие молекулярную массу и ударную вязкость, чем блочный. [c.572]

Для получения ударопрочных сополимеров стирола с каучуком наиболее широко применяют метод блочно-суспензионной полимеризации, при котором сначала полимеризацию ведут в массе (до конверсии 20—40%), а затем в водной суспензии. АБС-пластики получают в основном методом эмульсионной полимеризации. [c.123]

Технологическая схема производства УПС подобна схеме производства ПС для вспенивания блочно-суспензионным методом (см. рис. 11.5) и включает следующие основные стадии предварительная полимеризация раствора каучука в стироле в массе, окончательная полимеризация форполимера в суспензии, отделение и промывка гранул,, сушка гранул и окончательное гранулирование УПС. [c.50]

В зависимости от способа полимеризации стирола выпускается блочный, суспензионный и эмульсионный полистирол. Полистирол является свето-, водо- и достаточно химически стойким полимером, но обладает, плохой адгезией к металлическим поверхностям. Хорошо растворим лишь в ароматических углеводородах и сложных эфирах. Полистирол с молекулярной массой от 20 ООО до 70 ООО нашел применение в грунтовках протекторного типа (наполненных цинковой пылью). Полистирол не совмещается с маслами, алкидами, фенолоформальдегидами и другими распространенными пленкообразователями и поэтому непригоден для их модификации, В лакокрасочном производстве широко используются сополимеры стирола, а также стирол-мономер как растворитель ненасыщенных полиэфиров (см. стр. 221). [c.177]

Полистирол представляет собой белый порошок или прозрачную массу. В промышленности полистирол получают полимеризацией стирола блочным, эмульсионным и суспензионным способом. [c.170]

Красители для полистирола. Полистирол получают различными методами полимеризацией стирола в массе (блочный полистирол) или в эмульсии разработан метод суспензионной полимеризации стирола. Ассортимент красителей для окраски полистирола, получаемого в массе (блочный полистирол), разработан достаточно хорошо. Как и для аминопластов, для окраски полистирола в первую очередь применяют пигменты и лаки. Кроме приведенных выше пигментов и лаков, для окраски полистирола имеют определенное значение и екоторые жирорастворимые красители, как, например, жирорастворимый желтый Ж, жирорастворимый темно-красный, жирорастворимый фиолетовый. [c.260]

Полистирол — термопластичный полимер, продукт полимеризации стирола. В зависимости от метода полимеризации получают блочный, суспензионный и эмульсионный полистиролы. Полистирол обладает высокой химической стойкостью и отличными диэлектрическими свойствами, но характеризуется недостаточной термостойкостью и повышенной хрупкостью при действии ударных нагрузок. Блочный и суспензионный полистиролы легко перерабатываются в изделия методом прессования, литьем под давлением и экструзией. Эмульсионный полистирол очень плохо перерабатывается литьем под давлением, поэтому его применяют чаще всего для изготовления пенистых изделий и облицовочных плиток. При сонолимери-зации стирола с другими мономерами, например акрило-нитрилом, а-метилстиролом и др., значительно улучшаются тепловые и прочностные свойства полимера. К таким стирольным пластикам относятся сополимеры, полученные при сонолимеризации стирола с акрилонитри-лом марок СН, СН-28 и СН-20. Совмещением сополимера СН-20 с нитрильными каучуками СКН-26 и СКН-40 получен пластик СН-П (прочный) с улучшенными механическими свойствами, а совмещением полистирола с каучуком СКН-18 — литьевая масса марки ПКНД и ударопрочный полистирол для переработки литьем под давлением и экструзией. [c.83]

Блочная полимеризация стирола (полимеризация в массе) осуществляется или в присутствии инициаторов, растворимых в мономере (перекиси бензоила, дикумила, ди-лгрете-бутила и др.), или при нагревании без инициаторов. Полимеризация стирола в блоке является наиболее простым с технологической точки зрения процессом. Большим преимуществом этого процесса является отсутствие сточных вод. Однако при блочном методе возникают значительные трудности в отношении отвода теплоты реакции и тем самым аппаратурно-технологического оформления. [c.58]

Процесс проводится непрерывно и протекает в две стадии предварительная полимеризация стирола (форполимеризация) при 75—90°С до 28—35%-ной степени превращения и окончательная полимеризация в полимеризационной колонне, состоящей из нескольких самостоятельных секций — царг (обогреваемых индивидуально, с помощью рубашек и змеевиков)—и обогреваемого конического днища. Температура реакционной массы в колонне изменяется по зонам от 165 до 230 °С. В настоящее время разработан новый прогрессивный способ блочной полимеризации е неполной конверсией мономера. Он отличается тем, что. полимеризацию проводят до 80—90%-ной конверсии, а затем расплав полимера подают в вакуумную камеру, в которой происходит удаление непрбреагпровав-ших мономеров при остаточном давлении 15—20 мм рт. ст. Расплав полимера из вакуумной камеры специальным дозировочным насосом подается на грануляцию и окраску. Готовый продукт содержит небольшие количества остаточного мономера до 0,1—0,3% при хороших физико-мехапнческих показатслж. [c.82]

Полимеризация в массе может быть реализована в виде периодического или непрерывного процесса. Впервые метод полимеризации в массе получил промышленное воплощение в конце 30-х годов в Германий и представлял собой периодический малопроизводительный трудоемкий процесс. В начале 50-х годов фирмой Dow hemi al (США) разработан процесс непрерывной блочной полимеризации стирола с неполной конверсией мономера [пат, [c.171]

По другому периодическому способу блочная полимеризация стирола проводится сначала в реакторе из нержавеющей стали емкостью 10 м при температуре 80—90°С в присутствии инициаторов. Затем полученный форполимер подают в другой реактор, по конструкции подобный фильтр-прессу и состоящий из алюминиевых рам и нагревательных плит, расположенных между ними. Плиты <1меют отверстия для последовательного заполнения всех рам реакционной смесью. Благодаря шлифованным поверхностям плит и рам, а также наличию гидравлического пресса в реакторе создаются герметичные пространства, заполняемые форполимером. Плиты нагреваются горячей водой или паром и охлаждаются холодной водой. Реакция протекает в соответствии с описанным выше ступенчатым режимом, и по окончании полимеризации реактор охлаждают до 40°С. Образовавшиеся блоки полистирола (массой около 80 кг) измельчают в специальных дробилках. [c.98]

Блочную полимеризацию, или полимеризацию в массе, используют при радикальной полимеризации метилметакрилата и стирола с целью получения прозрачного листового органического стекла либо порошкообразного полимера, перерабатьгоаемого плавлением. Этим способом в промышленности полимеризуют также винилхлорид для получения поливинилхлоридных смол. [c.61]

Полистирол [—СНг—СН(СбН5)—]п получают радикальной полимеризацией стирола с перекисными инициаторами блочным или эмульсионным методом. Блочный полистирол, имеющий молекулярную массу от 50 000 до 300 000, характеризуется высокой чистотой и пропускает до 907с лучей видимой части спектра. [c.416]

В пром-сти П получают радикальной полимеризацией стирола след методами 1) термич полимериза1 ией в массе (блоке) по непрерывной схеме в системе последовательно соединенных 2-3 аппаратов с мешальами, закаючит стадию процесса часто проводят в аппарате колонного типа Начальная т-ра р-ции 80-100 °С, конечная 200 220 °С Р-цию прерывают при степени превращения стирола 80 90%, не прореагировавший мономер удаляют из расплава П под вакуумом и затем с водяным паром до содержания стирола в П 0,01-0,05% В П вводят стабилизаторы, красители, антипирены и др добавки и гранулируют Блочный П отличается высокой чистотой Эта технология наиб экономична и практически безотходна (непрореагировавший стирол возвращается на полимеризацию) [c.24]

В пром-сти П. у. получают гл. обр. термич. полимеризацией в массе по непрерывной схеме так же, как и полистирол, и т. наз. блочно-суспензионным способом по периодич. схеме. В первом случае бутадиеновый или бутадиен-стироль-ный каучук измельчают и растворяют в стироле (4-15%-ная концентрация). При нагр. и интенсивном перемешивании р-ра параллельно протекают полил1еризация стирола и прививка его на каучук. После образования 2-3% полистирола реакц. среда расслаивается на стирольную фазу (р-р полистирола в стироле) и каучуковую (р-р каучука и привитого сополимера в стироле). Образование привитого сополимера протекает на границе раздела фаз. Структура, размеры дискретной каучуковой фазы, содержание в ней окклюдированного полистирола зависят от интенсивности перемешивания, концентрации основных компонентов и модифицирующих добавок. При степени превращения стирола 30-40% реакц. система из-за высокой вязкости становится стабильной и перемешивания уже не требуется. На завершающей стадии процесса происходит частичное сшивание каучука в частицах микрогеля, в результате чего возрастает их устойчивость к сдвиговым деформациям. Продукт представляет собой расплав П. у., содержащего 0,5-10% непрореагировавшего стирола, к-рый удаляют в вакууме, а полимер гранулируют. [c.25]

При блочно-суспензионном способе сначала полимеризацию провод5гт в массе (как описано выше) до степени превращения стирола 30-40%. Затем реакц. массу суспендируют в воде при интенсивном перемешивании и проводят суспензионную полимеризацию до предельной степени превращения стирола. [c.25]

Известные преимущества имеет процесс блочной полимеризации в присутствии 5—10% растворителя, благодаря которому снижается вязкость реакционной массы, улучшается теплообмен через рубашку, снимается часть теплоты реакции за счет испарения растворителя и облегчается удаление незапЬлимеризовавше-гося стирола. [c.91]

Нетрудно показать, что если реакторы идеального смешения объединены последовательно в каскад реакторов иЛи представлены секционированным реактором, то удельная производительность каскада реакторов или секционированного реактора с увеличением их числа (реакторов, секций) приближается к реактору идеального вытеснения. На практике используют каскад реакторов от 2-4 до 8-10 и более, а также сочетание реакторов, например идеального смешения и идеального вытеснения. В промышленности каскад реакторов и секционированные реакторы используются для проведения окисления углеводородов в жидкой фазе молекулярным кислородом, например циклогексана в цик-логексанол и циклогексанон, изопропилбензола в гидропероксид изопропилбензола и др. При блочной (в массе) полимеризации стирола в полистирол полимеризация мономера сначала осуществляется до конверсии 0,7-0,8 в двух последовательно соединенных полимеризаторах смешения, а затем завершается до конверсии [c.184]

Другой многотоннажный полимер - полистирол - получают также блочным методом (в массе) путем радик и1ьной полимеризации стирола в присутствии инициаторов (пероксиды, 2,2 -азо-(Тис-изо-бутиронитрил) или без них (термическая полимеризация). Полимеризация мономера сначала осуществляется до степени превращения стирола 0,7-0,8 в двух полимеризаторах смешения соответственно при 120 и 125 °С, а затем в реакторе вытеснения при 125-200 °С до степени конверсии 0,95. [c.286]

Суспензионная полимеризация представляет собой, вероятно, наиболее распространенный промышленный метод получения полистирола. Периодический процесс можно проводить, диспергируя стирол в воде и добавляя к смеси растворимый в моно- мере перекисный инициатор, например перекись бензоила. Поскольку отводить тепло от маловязкой водной системы сравнительно легко, здесь не возникает затруднений, имеющих место при блочной полимеризации. Полимеризациопную массу стабилизируют добавками суспендирующих агентов, таких, как поливиниловый спирт дополнительное регулирование размера частиц осуществляют путем подбора скорости перемешивания, конструкции полимеризатора и т. д. После окончания реакции непревращенный мономер и другие летучие вещества удаляют перегонкой с паром. Недостатками этого процесса являются низкий коэффициент использования объема реактора (так как большую часть полимеризационной смеси составляет вода) и получение полимера в виде, делающем необходимым его экс-трудирование и грануляцию с целью придания ему формы, удобной для дальнейшей переработки. [c.247]

Полимеризация в массе (или блочная полимеризация)—один из наиболее распространенных способов получения полистирола общего назначения и ударопрочного полистирола как за рубелдам, так и в СССР. Полимеризация стирола в массе в промышленных условиях осуществляется по радикальному механизму путем термического или вещественного инициирования. [c.171]

Прй получении ударопрочного полистирола методом непрерывной полимеризации в массе эффективность использования каучука в 1,5- 2 раза ниже, чем в случае периодического блочносуспензионного метода. В условиях периодического процесса при сопоставимых концентрациях каучука (вещественное инициирование) прививка стирола протекает интенсивнее, в готовом продукте содержится больше привитого сополимера, выше содержание гель-фракции и объем каучуковой фазы. Например, при концентрации каучука 6 % в продуктах блочной полимеризации содержится 19—20 % гель-фракции, содержание полистирола в которой 50— 60%, в то время как при блочно-суспензионной полимеризации — 23—25 % и 60—65 % соответственно. [c.173]

Блочный метод полимеризации стирола. Процесс полимеризации стирола в массе (блочный метод) ведется как периодическими так и непрерывными способами, обычно в две стадии сначала получают сиропообразный раствор полимера в стироле (форноли-мер), содержащий 30—35% полистирола затем образуется готовый полимер, в котором присутствует 0,5—1% стирола. [c.97]

Распространенные в технике три основных процесса полимеризации стирола приводят к получению продукта разного внешнего вида. При блочной полимеризации процесс ведут путем постепенного нагревания жидкого мономера. Температурный режим подбирают таким образом, чтобы полимеризующаяся масса все время нах.одилась в вязкотекучем состоянии. Это означает, что в конце процесса, когда конверсия мономера достигает значения, близкого к предельному, температура расплавленного полистирола должна быть порядка 200—230 °С. Массу продавливают через фильеры путем экструзии и в горячем или холодном состоянии разрезают на гранулы. Путем повторной экструзии блочный полистирол окрашивают и используют для дальнейшей переработки в изделия. [c.14]

Для полут1ения ударопрочных сополимеров стирола с каучуком в мировой практике наиболее широко применяют метод блочно-суспензионной полимеризации, при котором сначала полимеризацию ведут в массе (до достижения конверсии 20—40%), а затем в водной суспензии. Полимеризация в массе (аналогично получению полистирола общего назначения) занимает второе место. В небольшом количестве ударопрочные композиции получают компаундированием полистирола и каучука. АБС-пластики получают в основном эмульсионной полимеризацией. Блочно-суспензионная и блочная полимеризация играют незначительную роль. [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология