Bài giảng về Polystyrene

Trong suốt, không mùi. Dễ tạo màu, hình thức đẹp, dễ gia công bằng phương pháp ép và ép phun (nhiệt độ gia công 180 200oC). Thuộc nhóm nhựa nhiệt dẻo bao gồm PE, PP, PVC Polyme tổng hợp có khả năng chống phân hủy sinh học do trọng lượng phân tử lớn, cấu trúc phức tạp và bề mặt kỵ nước. Các tính chất này làm cho polymer không thể tiếp cận với các enzym của vi sinh vật.

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM

Polystyrene

PVU

GVHD : TS Nguyễn Tô Hoài Trình bày : Nhóm 1

Polystyrene Nhóm 1

Nội dung

2

Giới thiệu về PolyStyrene

General purpose Polystyrene - GPPS

Expanded PolyStyren – EPS

High Impact Polystyrene - HIPS

I.1 Giới thiệu chung

 Polystyrene (PS) là một loại nhựa nhiệt dẻo, được tạo thành

từ phản ứng trùng hợp styrene

 Công thức cấu tạo:  (CH[C6 H 5 ]-CH 2 ) n

1 Định nghĩa

Polystyrene Nhóm 1

I.1 Giới thiệu chung

 Trong suốt, không mùi

 Dễ tạo màu, hình thức đẹp, dễ

gia công bằng phương pháp ép

và ép phun (nhiệt độ gia công

I.1 Giới thiệu chung

2 Tính chất Có thể tái chế

Polystyrene Nhóm 1

I.1 Giới thiệu chung

6Quy trình tái chế EPS

I.1 Giới thiệu chung

Polystyre bị phong hóa do tác động của môi trường

như ánh sáng đặc biệt là tia UV và nhiệt độ làm mất đi tính cơ học và sức căng (độ bền kéo) của chúng

2 Tính chất

Polystyrene Nhóm 1

I.1 Giới thiệu chung

polymer không thể tiếp

cận với các enzym của vi

sinh vật

2 Tính chất

I.1 Giới thiệu chung

Chất gỗ Tinh bột

Cellulose

Polystyrene Nhóm 1

I.1 Giới thiệu chung

10

3 Ảnh hưởng tới sức khỏe con người

PS sẽ không có hại nếu chỉ một lượng nhỏ trong

không khí.

Nếu tiếp xúc trong một thời gian dài có thể làm ảnh hưởng màng tế bào niêm mạc mắt và các vấn đề tiêu hóa ở người

Có khả năng tiết ra các chất hóa học độc hại, đặc biệt khi đun nóng

Gây rối loạn thần kinh, tổn thương gan, hệ thống thần kinh trung ương và đặc biệt là ung thư ở nồng độ cao.

I.1 Giới thiệu chung

Expanded polystyrene -EPSHigh Impact

Polystyrene Nhóm 1

I.2 Lịch sử hình thành Polystyrene

 Năm 1845, nhà hóa học người Anh John

Blyth và nhà hóa học người Đức August

Willhelm von Hoffmann chứng minh phản

ứng đã xảy ra trong điều kiện thiếu oxi, cho

thấy nó không phải là quá trình oxi hóa

Polystyrene Nhóm 1

I.2 Lịch sử hình thành Polystyrene

 1922, một bước tiến được

thực hiện khi Dufraisse và

I.2 Lịch sử hình thành Polystyrene

 Sản xuất thương mại lượng polystyrene:

 Sản xuất đầu tiên bởi các công ty I.G Farben ở Đức vào năm

1931, sản xuất các polymer dạng viên để dễ dàng sử dụng

Polystyrene Nhóm 1

I.2 Lịch sử hình thành Polystyrene

 Công ty Kopper ở Pittsburgh,

Pennsylvania sản xuất

polystyrene mở rộng vào năm

1959, polystyrene với cấu

dạng syndiotactic được tổng

hợp lần đầu tiên đầu năm

1980

16

I.2 Lịch sử hình thành Polystyrene

Các phương pháp sản xuất polystyrene

Dehydro hóa trực tiếp etylbenzen chiếm

hơn 90% công suất trên toàn thế giới.

Đồng sản xuất propylene oxyt và styrene

Từ phân đoạn C5 của xăng nhiệt phân nhưng chưa được ứng dụng trong công nghiệp

Polystyrene Nhóm 1

I.2 Lịch sử hình thành Polystyrene

18

Lummus/UOP Smart SM Process Trung tâm công nghệ Badger Mỹ GTC Technology Corp

Sản xuất polystyrene xốp của ABB, Lummus, Global/ BP Chemicals

Nippon Steel Chemical (NSCC)

Một số quy trình sản xuất polystyren hiện nay:

Polystyrene Nhóm 1

I.3 Ứng dụng

20

Thị phần Polystyrene trong công

nghiệp thực phẩm

II General purpose Polystyrene - GPPS

 Là polymerstyrene dạng thuần nhất với thành

phần chỉ là styrene.

1 Tính chất

Polystyrene Nhóm 1

II General purpose Polystyrene - GPPS

Mang tính nhiệt dẻo: cứng, trong

suốt, bền, không mùi, không vị

II General purpose Polystyrene - GPPS

 GPPS được ứng dụng trên một phạm vi rộng, đặc biệt nó được dùng trong sản xuất các loại tách có khả năng tự

phân hủy, lớp cách bụi cho các thiết bị điện, pipet y tế…

2 Ứng dụng

Polystyrene Nhóm 1

II General purpose Polystyrene - GPPS

 GPPS hiện nay được tổng hợp chủ yếu trên phương

pháp bulk với ưu điểm là tạo ra sản phẩm có độ tinh khiết cao hơn do lượng dung môi được sử dụng ít

 Chu trình liên tục và gián đoạn là 2 chu trình được sử dụng để tổng hợp GPPS Trong đó chu trình liên tục

chiếm đa số do khả năng kiểm soát nhiệt độ tốt hơn và

độ chuyển hoá cao hơn so với chu trình gián đoạn

3 Phương pháp tổng hợp

II General purpose Polystyrene - GPPS

4 Sơ đồ công nghệ

Polystyrene Nhóm 1

II General purpose Polystyrene - GPPS

5 Các yếu tố ảnh hưởng

Nguyên

liệu

Thiết bị phản ứng

Quy trình làm sạch sản phẩm

Chất lượng GPPS

II General purpose Polystyrene - GPPS

peoxit hữu cơ

Làm dung môi (10%) giúp kiểm soát phản ứng dễ dàng hơn, hạn chế hiện tượng

truyền mạch ,tạo GPPS chất lượng tốt và cũng là chất tải

Polystyrene Nhóm 1

II General purpose Polystyrene - GPPS

28

b Thiết bị phản ứng

II General purpose Polystyrene - GPPS

 Sản phẩm đi ra khỏi thiết bị phản ứng thường chứa các tạp chất như styrene chưa phản ứng, dung môi, sản phẩm phụ như benzene và các oligome

 Phương pháp phổ biến để loại bỏ các thành phần nhẹ này

là tăng nhiệt độ của dòng sản phẩm lên hơn 230-240C

bằng thiết bị trao đổi nhiệt rồi sau đó đưa vào bồn áp

suất chân không với áp suất khoảng 5-10mmHg

c Chu trình làm sạch polymer

Polystyrene Nhóm 1

II General purpose Polystyrene - GPPS

III Expanded Polystyren – EPS

Tính chất của EPS Nguyên liệu

Quá trình sản xuất

Polystyrene Nhóm 1

III Expanded Polystyren – EPS

Tính linh hoạtTái sinh

III Expanded Polystyren – EPS

EPS là một vật liệu rất nhẹ, không khí chiếm gần 98%

thể tích, có thể chịu được áp lực cơ học và hóa học cao

EPS không mùi, không độc hại và trơ về mặt hóa học

=> Sản xuất bao bì, vật liệu bảo vệ các thiết bị, sản

phẩm điện tử, máy tính, hóa chất, hàng dễ vỡ

a Độ bền

Polystyrene Nhóm 1

III Expanded Polystyren – EPS

b Độ chống ẩm, không thấm nước

EPS là vật liệu ô kín và không dễ dàng hấp thụ nước Khi bị bão hòa quá lâu trong nước, EPS vẫn sẽ duy trì hình dáng, kích thước, cấu trúc

34

III Expanded Polystyren – EPS

c Hiệu quả nhiệt

EPS có sự nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ

Polystyrene Nhóm 1

III Expanded Polystyren – EPS

d.Tính linh hoạt

EPS có thể được sản xuất với bất kỳ hình dạng hoặc kích thước nào, hoặc nó có thể được dễ dàng cắt và tạo hình khi cần thiết

36

III Expanded Polystyren – EPS

e Tái chế

EPS là hoàn toàn có thể tái chế thành các sản phẩm mới như vật liệu cách điện, bê tông nhẹ hoặc hộp

Polystyrene Nhóm 1

III Expanded Polystyren – EPS

38

Expandable Polystyren

Tác nhân thổi” thường là pentane hoặc butane

Khối lượng trung

bình khối

160,000 đến

260,000

Hạt rất nhỏ Đường kính 0.2 mm - 3 mm.

2 Nguyên liệu

III Expanded Polystyren – EPS

Polystyrene Nhóm 1

III Expanded Polystyren – EPS

Làm bền

Đóng khuôn

3 Quá trình sản xuất

III Expanded Polystyren – EPS

Polystyrene Nhóm 1

III Expanded Polystyren – EPS

42

Thiết bị Pre - Expansion

III Expanded Polystyren – EPS

Polystyrene Nhóm 1

IV High Impact Polystyrene - HIPS

 Vào cuối thập niên 1970s, nền công nghiệp sản xuất

polystyrene chịu va đập (HIPS) phát triển điển hình là Italy

IV High Impact Polystyrene - HIPS

Polystyrene Nhóm 1

IV High Impact Polystyrene - HIPS

46 Mối quan hệ giữa cấu trúc và tính chất của HIPS

2 Tính chất

IV High Impact Polystyrene - HIPS

 Phụ thuộc vào mối quan hệ giữa:

 Khối lượng phân tử giữa pha liên tục pha phân tán

 Loại elastomer cần chế tạo

 Tỉ lệ thể tích của các pha trong elastomer

 Kích thước các phân tử trong elastomer và trong pha phân tán

 Cấu trúc phân tử của elastomer

 Mật độ các crosslink trong graft polymer

 Nồng độ các chất phụ gia thêm vào

3 Yếu tố tác động

Polystyrene Nhóm 1

IV High Impact Polystyrene - HIPS

48

Hòa trộn Styren và các chất phụ gia

4.Quy trình sản xuất

IV High Impact Polystyrene - HIPS

 Công nghệ sản xuất HIPS của ABB Lummus Global/BP Chemicals

Polystyrene Nhóm 1

IV High Impact Polystyrene - HIPS

IV High Impact Polystyrene - HIPS

 Công nghệ sản xuất HIPS của Toyo Engineering Corp

Polystyrene Nhóm 1

IV High Impact Polystyrene - HIPS

trường.

XIN CẢM ƠN