giáo trình bài giảng về polystyrene

giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene giáo trình bài giảng về polystyrene

 Polystyrene được biết đến năm 1845 khi đốt nóng styren trong ống thuỷ tinh ở nhiệt độ 200oC, tổng hợp được nhờ nhiệt phân các hydro cacbon thì loại nhựa này mới được tổng hợp

 Styrene, một sản phẩm phụ dầu khí, là nguyên liệu chính từ đó polystyrene được tổng hợp Styrene, lần đầu tiên được sản xuất thương mại trong năm 1930, đã đóng một vai trò quan trọng trong Thế chiến II trong việc sản xuất cao su tổng hợp

 Sử dụng trong sản xuất các sản phẩm như phụ tùng ô

tô, linh kiện điện tử, thuyền, phương tiện giải trí, và cao su tổng hợp

2

Bottom of a vacuum-formed cup; note how fine details such as the glass and fork food contact materials symbol and the resin identification code symbol are easily molded

CD case made from general purpose

polystyrene (GPPS) and high impact

polystyrene (HIPS)

Disposable polystyrene razor

The resin identification code symbol for polystyrene

TÍNH CHẤT VẬT LÝ

- Nhựa cứng trong suốt, không có mùi vị, cháy cho ngọn lửa không ổn định.

- Nhựa dễ tạo màu, hình thức đẹp, dễ gia công bằng phương pháp ép và ép phun (nhiệt độ gia công vào khoảng 180

-200 o C).

- Hòa tan trong hydrocacbon thơm, dẫn xuất halogen, ester, ketone.

- Không hòa tan trong hydrocacbon mạch thẳng, rượu thấp (rượu có độ rượu thấp), ether, phenol, acid acetic và nước.

- Bền trong dung dịch kiềm, acid sulfuric, phosphoric và boric với bất kỳ nồng độ nào Bền với acid chlorhydride 10 - 36%, acid acetic 1-29%, acid formic 1-90% và các acid hữu cơ khác Ngoài ra PS còn bền với xăng, dầu thảo mộc và các dung dịch muối.

- Phân hủy dưới tác dụng của acid nitric đậm đặc và các chất oxy hóa khác.

Tỷ trọng / 0.90458

Nhiệt độ nóng chảy ºC -30.6 Nhiệt độ bùng cháy ºC 31.0

Nhiệt trùng hợp cal/g 168 Giới hạn nổ trong không khí %vol 1.1 – 6.1

Độ co sau khi trùng hợp %vol 17.0

TÍNH CHẤT CƠ HỌC

• Phụ thuộc vào mức độ trùng hợp

• PS có trọng lượng phân tử thấp, rất giòn và có độ bền kéo thấp Trọng lượng phân tử tăng lên thì độ bền cơ và nhiệt tăng, độ giòn giảm đi Nếu vượt quá mức độ trùng hợp nhất định thì tính chất cơ học lại giảm

• Giới hạn bền kéo sẽ giảm nếu nhiệt độ tăng lên Độ giãn dài tương đối sẽ bắt đầu tăng khi đạt tới nhiệt độ

80oC Vượt quá nhiệt độ đó PS sẽ trở nên mềm và dính như cao su

 Do đó PS chỉ được dùng ở nhiệt độ thấp hơn C

TÍNH CHẤT CƠ HỌC

8

Module đàn hồi kéo (2,8 - 3,5).103 N/mm2

Nhiệt độ làm việc lâu dài 70 - 75 oC

TỔNG HỢP POLYSTYRENE

This reaction is carried out in an inert organic solvent environment, which provides the reaction medium for this cationic polymerization reaction.

The different methods available for styrene polymerization are:

1 Solution (bulk) polymerization

2 Emulsion polymerization

3 Suspension polymerization

H2 C CH

H2 C

CH

H2 C CH

H2 C

n

Initiators: The initiators generally used are benzoyl peroxide and t-butylhydroperoxide

Catalyst: A catalyst is used to control the reaction rate The catalysts are usually peroxides The most common ones are benzoyl, diacetyl, lauroyl, caproyl and tert-butyl peroxides Their concentration varies from 0.1-0.5%

of the monomer charged The ratio of monomer to dispersing medium is between 10 and 40%

- 90-95oC

10

O

O

O O

Benzoyl peroxide

H3C

C

H3C CH3

O OH

tert-Butyl hydroperoxide

Stabilizing agent: To keep the drops at proper size, a stabilizing agent is added The stabilizing agents are often insoluble inorganic such as calcium carbonate, calcium phosphates or bentonite clay They are present in small amount than the suspending agents

Suspending agent: To aid in the formation of the proper size drops a suspending agent is added Some typical suspending agents are methylcellulose, ethyl cellulose and polyacrylic acids Their concentration in the suspension is between 0.01-0.5% of monomer charged

INEOS Technologies

The INEOS polystyrene (PS) technology is based on a bulk continuous process giving access to a wide range

of general purpose polystyrene (GPPS) also known as

(HIPS), which incorporates rubber particles for high shock absorbance

12

Rubber dissolving (1) Polybutadiene rubber, in bale form, is chopped into crumbs To enhance dissolving, preheated styrene is introduced into

a high-shear in-line mixer This operation allows high capacity production of dissolved rubber at a high rubber concentration.

Prepolymerization (4) Prepolymerization is conducted in the fist two

Prepolymerization may be thermally or chemically initiated depending

on the desired product For HIPS, this is a critical phase of the process since this is where the rubber morphology and physical properties of the resultant product are controlled.

Polymerization (5) Polymerization is conducted in the last reactor, which is a plug-flow type of proprietary design allowing high efficiency heat removal and temperature control on viscous media.

Devolatilization (7) This is a two-step operation under high vacuum, to remove lights components such as unreacted styrene and diluent, which

is enhanced with the addition of a foaming agent in the second stage The stripping effect of the foaming agent reduces the residual monomer content to as low as 200 ppm.

INEOS Technologies

Recycle recovery (8) Unreacted styrene and diluents from the devolatilization operation are distilled and recycled to the front end of the process The distillation of the recycle stream ensures that only styrene and ethylbenzene are recycled back

to the fist pre-polymerization reactor to ensure that the styrene purge is minimized and the oligomer concentration in the reactor system is kept low Two purges are provided to control the accumulation of light and heavy components in the PS unit: a lights purge consisting of styrene and ethylbenzene and

a heavy purge consisting of oligomers and other heavy organics These purges are used as fuel for the hot oil heater Finishing This section consists of fitering the polymer melt, extruding it into strands, cutting them into cylindrical pellets

of prescribed size, sorting the resultant pellets from fies and oversize pellets and conveying the product pellets to a quality control silo

14

INEOS Technologies

INEOS Technologies

Process features

• Proprietary rubber grinding and dissolving unit

• Catalyzed polymerization:

- Enhanced polymer/rubber grafting

- Reduced oligomers byproducts

• Proven proprietary prepoly reactor design allowing temperature and morphology control

• Proprietary plug-flow reactor design => outstanding temperature control, highest conversion rates, rubber morphology preservation

• High-effiiency devolatilization system

• LP steam generation system

• Ongoing development of new and improved formulations

16

INEOS Technologies