乙烯生产加工工艺与应用研究-封面
最后更新时间：2024-02-13
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论文导读：
【摘要】苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料，广泛用于化工、电子、汽车、建筑、包装、日用轻工等领域，主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体SBS、SIS等。目前制造聚苯乙烯有几种方法。最早工业化生产的方法之一是用悬浮聚合制取透明PS和用本体、悬浮聚合制取抗冲击PS。苯乙烯单体与几乎与其等体积的水混合，并加入表面活性剂，搅拌使苯乙烯单体成为悬浮状液滴，最后聚合成硬的珠粒。本文主要基于苯乙烯、聚苯乙烯(PS)、氯化聚氯乙烯等乙烯生产加工工艺与应用进行了研究。
【关键词】乙烯；生产；加工工艺；应用研究
1苯乙烯加工工艺研究
基于苯乙烯的用途广泛和需求量的不断提升，近年来世界各国苯乙烯生产发展迅速，并向着大型化发展。目前，乙苯制取苯乙烯的生产方法主要有共氧化联产法和乙苯催化脱氢法。共氧化法产品除苯乙烯外，还联产环氧丙烷，但是其流程长、复杂，具有设备容易腐蚀、设备投资高的缺点。因此，目前世界上90%以上的苯乙烯装置都采用乙苯催化脱氢法工艺。乙苯催化脱氢是工业上传统的苯乙烯生产工艺，由美国Dow化学公司首先开发成功。目前典型的乙苯催化脱氢制苯乙烯工艺主要有Lummus/UOP工艺、Fina/Badger工艺和BA工艺等。苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料，广泛用于化工、电子、汽车、建筑、包装、日用轻工等领域，主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体SBS、SIS等。国内自行开发的苯乙烯成套技术也同样采用乙苯催化脱氢的方法。上述苯乙烯工艺技术基本都已经工业化，但由于反应本身的特点和后续精馏操作的要求，使装置的能耗较高。
2聚苯乙烯(PS)加工工艺
目前制造聚苯乙烯有几种方法。最早工业化生产的方法之一是用悬浮聚合制取透明PS和用本体、悬浮聚合制取抗冲击PS。苯乙烯单体与几乎与其等体积的水混合，并加入表面活性剂，搅拌使苯乙烯单体成为悬浮状液滴，最后聚合成硬的珠粒。反应中需加入引发剂加速和终止反应。最后制成的聚苯乙烯珠粒再经挤出成为粒料。可发性聚苯乙烯的制法与上述相同，但在用浸渍法制取浸润珠粒过程中要加入发泡剂(一般为戊烷)。抗冲击聚苯乙烯的制法是：将橡胶溶解在苯乙烯中，进行本体聚合(使苯乙烯与PS在低于相转变点时反应，加入水和表面活性剂使之成为悬浮液，加入弓没剂终止反应，然后对珠粒进行干燥、挤出切粒。目前生产上大都采用连续法本体聚合，在这一生产过程中，苯乙烯(制透明PS粒料)或苯乙烯一橡胶溶液(制抗冲击PS)在达到最佳转化率之前要经过连续性反应，然后汽提除掉未反应的组分，进行造粒。目前透明PS和抗冲击PS多采用挤塑、热成型和注塑成型等加工方法。许多产品也采用吹塑成型和滚塑成型方法。挤塑大部分透明PS和抗冲击PS采用挤塑成型方法，其中大多数用于生产片材。片材本身是可出售的，也被生产厂自己用来热成型加工。从建筑材料到波纹板等多种型材制品都可用透明PS和抗冲击PS挤塑成型。非发泡制品的挤塑成型一般使用温度从380°F(喂料段)到430—460°F(挤出段)的二段式排气挤出机。新型的挤塑成型设备，如旋转挤塑机，已有应用。透明PS和抗冲击PS具有不吸水性，所以在挤塑成型前不需干燥。但如果喂料口温度过低，或粒料贮存中表面带有水分，以及排气孔被堵塞时，那么湿气就成为问题。共挤塑这是一种发展迅速的加工工艺，采用这种加工成型方法可制造由同一种或不同塑料互相贴合的层合制品。透明PS层在上、抗冲击PS为下层的共挤塑成型制品不需粘合剂粘接。而有的分层结构，如抗冲击PS上覆以聚烯烃类塑料的共挤塑制品需要涂粘合剂进行粘接。在热成型操作中，掺用回收料的比率为30～80%，有的塑料可通过挤塑机7次或更多次反复进料，透明PS和抗冲击PS可以被多次挤出，其性能不发生显著下降。但如果掺用了稳定性不好的塑料，即使掺用量很小，也会引起性能的显著下降。热成型通常分为4种操作：传统的一般成型、旋转工位成型、串联连续热成型和辊喂料连续成型。厚的片材用对流加热炉加热、薄片用辐射炉加热使之软化达到成型温度。成型工艺对片材质量的要求非常高，所以在挤塑过程中必须当心。注塑成型目前来说，透明PS和抗冲击PS是一类可制得尺寸稳定性最好。生产周期最短的塑料而成本比较低，因此十分适于许多注塑成型制品。机筒温度一般为390～500°F。为缩短生产周期、改善产品质量，具有超快注射和回复速率的注塑成型系统已面世。加工厂使用的模具有多种，包括热流道系统及各种形式的浇口设计。泡沫成型和挤塑透明PS和抗冲击PS进行泡沫成型和挤塑时要使用不同的发泡剂，如戊烷、氮气、化学发泡剂(CBA)和氟利昂等。添加剂成分根据用途可达10种以上，也可以不加。可发性聚苯乙烯的成型分二段：先将聚苯乙烯粒料预发泡使之成为预发体。预发体通常要进行熟化，以使空气逐步渗入泡孔并将泡孔中的发泡剂和水置换出来。然后将熟化后的预发泡珠粒送至设有蒸汽通道的模具内进行热成型，最后得到产品。用此方法可生产薄壁制品(杯于)或2ft*16ft*4ft的泡沫块，再切成4ft*8ft*1(或＞1)in的板条，可用于绝缘绝热。可发性聚苯乙烯的密度可以在小于1ib／ft3到大于6lb／ft源于：7彩论文网论文大全www.7ctime.com
3范围内变化。
3氯化聚氯乙烯挤出加工工艺的新突破
氯化聚氯乙烯(CPVC)优越的耐热性，阻燃性（烟灭度小）和较好的刚性，使它的应用领域越来越广泛，其市场潜力也越来越不可估量。但是CPVC的挤出加工难度制很大，又会因工艺控制不当而产生Hcl气体的大量释放使得加工设备和模具受到严重腐蚀。为了使CPVC具有类似PVC的可加工性能，常州市卓成塑料有限公司作了大量的研制工作，以张小文为首的科技人员已成功地开发出一种类似PVC加工工艺的CPVC论文导读：
管材，其维卡软化点不低于是110℃，其耐热比UPVC高30～40℃，比ABS高15～25℃，耐老化及耐化学介质侵蚀性比ABS和UPVC高出许多，材料的韧性和抗冲性能不比UPVC差，其扁平试验可压至0，且能象UPVC管材一样加工成柔性密封的扩口形式，改变了以往CPVC管材只能用胶粘剂粘接的连接形式，使得它的应用领域更加广泛。这是当前CPVC挤出加工工艺上的重大突破，它将引导国内塑料管行业进入CPVC这一新材料领域。
【参考文献】
赵石林,窦强,戴舒东,张煜,吴宗亮.聚烯烃/炭黑导电复合材料研究[J].塑料科技.1999年03期
黄兴.炭黑填充型导电塑料的研究与应用现状[J].中国塑料.2000年12期
[3]刘锋,周持兴,侯李明,王军.聚合物基正温度系数材料的研究进展[J].中国塑料.2005年03期
[4]孟雅新,刘长海,熊传胜.导电介质填充聚合物分散工艺的模拟及研究[J].塑料科技.2005年01期.
【摘要】苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料，广泛用于化工、电子、汽车、建筑、包装、日用轻工等领域，主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体SBS、SIS等。目前制造聚苯乙烯有几种方法。最早工业化生产的方法之一是用悬浮聚合制取透明PS和用本体、悬浮聚合制取抗冲击PS。苯乙烯单体与几乎与其等体积的水混合，并加入表面活性剂，搅拌使苯乙烯单体成为悬浮状液滴，最后聚合成硬的珠粒。本文主要基于苯乙烯、聚苯乙烯(PS)、氯化聚氯乙烯等乙烯生产加工工艺与应用进行了研究。
【关键词】乙烯；生产；加工工艺；应用研究
1苯乙烯加工工艺研究
基于苯乙烯的用途广泛和需求量的不断提升，近年来世界各国苯乙烯生产发展迅速，并向着大型化发展。目前，乙苯制取苯乙烯的生产方法主要有共氧化联产法和乙苯催化脱氢法。共氧化法产品除苯乙烯外，还联产环氧丙烷，但是其流程长、复杂，具有设备容易腐蚀、设备投资高的缺点。因此，目前世界上90%以上的苯乙烯装置都采用乙苯催化脱氢法工艺。乙苯催化脱氢是工业上传统的苯乙烯生产工艺，由美国Dow化学公司首先开发成功。目前典型的乙苯催化脱氢制苯乙烯工艺主要有Lummus/UOP工艺、Fina/Badger工艺和BA工艺等。苯乙烯是一种重要的基本有机化工原料，广泛用于化工、电子、汽车、建筑、包装、日用轻工等领域，主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂、离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体SBS、SIS等。国内自行开发的苯乙烯成套技术也同样采用乙苯催化脱氢的方法。上述苯乙烯工艺技术基本都已经工业化，但由于反应本身的特点和后续精馏操作的要求，使装置的能耗较高。
2聚苯乙烯(PS)加工工艺
目前制造聚苯乙烯有几种方法。最早工业化生产的方法之一是用悬浮聚合制取透明PS和用本体、悬浮聚合制取抗冲击PS。苯乙烯单体与几乎与其等体积的水混合，并加入表面活性剂，搅拌使苯乙烯单体成为悬浮状液滴，最后聚合成硬的珠粒。反应中需加入引发剂加速和终止反应。最后制成的聚苯乙烯珠粒再经挤出成为粒料。可发性聚苯乙烯的制法与上述相同，但在用浸渍法制取浸润珠粒过程中要加入发泡剂(一般为戊烷)。抗冲击聚苯乙烯的制法是：将橡胶溶解在苯乙烯中，进行本体聚合(使苯乙烯与PS在低于相转变点时反应，加入水和表面活性剂使之成为悬浮液，加入弓没剂终止反应，然后对珠粒进行干燥、挤出切粒。目前生产上大都采用连续法本体聚合，在这一生产过程中，苯乙烯(制透明PS粒料)或苯乙烯一橡胶溶液(制抗冲击PS)在达到最佳转化率之前要经过连续性反应，然后汽提除掉未反应的组分，进行造粒。目前透明PS和抗冲击PS多采用挤塑、热成型和注塑成型等加工方法。许多产品也采用吹塑成型和滚塑成型方法。挤塑大部分透明PS和抗冲击PS采用挤塑成型方法，其中大多数用于生产片材。片材本身是可出售的，也被生产厂自己用来热成型加工。从建筑材料到波纹板等多种型材制品都可用透明PS和抗冲击PS挤塑成型。非发泡制品的挤塑成型一般使用温度从380°F(喂料段)到430—460°F(挤出段)的二段式排气挤出机。新型的挤塑成型设备，如旋转挤塑机，已有应用。透明PS和抗冲击PS具有不吸水性，所以在挤塑成型前不需干燥。但如果喂料口温度过低，或粒料贮存中表面带有水分，以及排气孔被堵塞时，那么湿气就成为问题。共挤塑这是一种发展迅速的加工工艺，采用这种加工成型方法可制造由同一种或不同塑料互相贴合的层合制品。透明PS层在上、抗冲击PS为下层的共挤塑成型制品不需粘合剂粘接。而有的分层结构，如抗冲击PS上覆以聚烯烃类塑料的共挤塑制品需要涂粘合剂进行粘接。在热成型操作中，掺用回收料的比率为30～80%，有的塑料可通过挤塑机7次或更多次反复进料，透明PS和抗冲击PS可以被多次挤出，其性能不发生显著下降。但如果掺用了稳定性不好的塑料，即使掺用量很小，也会引起性能的显著下降。热成型通常分为4种操作：传统的一般成型、旋转工位成型、串联连续热成型和辊喂料连续成型。厚的片材用对流加热炉加热、薄片用辐射炉加热使之软化达到成型温度。成型工艺对片材质量的要求非常高，所以在挤塑过程中必须当心。注塑成型目前来说，透明PS和抗冲击PS是一类可制得尺寸稳定性最好。生产周期最短的塑料而成本比较低，因此十分适于许多注塑成型制品。机筒温度一般为390～500°F。为缩短生产周期、改善产品质量，具有超快注射和回复速率的注塑成型系统已面世。加工厂使用的模具有多种，包括热流道系统及各种形式的浇口设计。泡沫成型和挤塑透明PS和抗冲击PS进行泡沫成型和挤塑时要使用不同的发泡剂，如戊烷、氮气、化学发泡剂(CBA)和氟利昂等。添加剂成分根据用途可达10种以上，也可以不加。可发性聚苯乙烯的成型分二段：先将聚苯乙烯粒料预发泡使之成为预发体。预发体通常要进行熟化，以使空气逐步渗入泡孔并将泡孔中的发泡剂和水置换出来。然后将熟化后的预发泡珠粒送至设有蒸汽通道的模具内进行热成型，最后得到产品。用此方法可生产薄壁制品(杯于)或2ft*16ft*4ft的泡沫块，再切成4ft*8ft*1(或＞1)in的板条，可用于绝缘绝热。可发性聚苯乙烯的密度可以在小于1ib／ft3到大于6lb／ft源于：7彩论文网论文大全www.7ctime.com
3范围内变化。
3氯化聚氯乙烯挤出加工工艺的新突破
氯化聚氯乙烯(CPVC)优越的耐热性，阻燃性（烟灭度小）和较好的刚性，使它的应用领域越来越广泛，其市场潜力也越来越不可估量。但是CPVC的挤出加工难度制很大，又会因工艺控制不当而产生Hcl气体的大量释放使得加工设备和模具受到严重腐蚀。为了使CPVC具有类似PVC的可加工性能，常州市卓成塑料有限公司作了大量的研制工作，以张小文为首的科技人员已成功地开发出一种类似PVC加工工艺的CPVC论文导读：
管材，其维卡软化点不低于是110℃，其耐热比UPVC高30～40℃，比ABS高15～25℃，耐老化及耐化学介质侵蚀性比ABS和UPVC高出许多，材料的韧性和抗冲性能不比UPVC差，其扁平试验可压至0，且能象UPVC管材一样加工成柔性密封的扩口形式，改变了以往CPVC管材只能用胶粘剂粘接的连接形式，使得它的应用领域更加广泛。这是当前CPVC挤出加工工艺上的重大突破，它将引导国内塑料管行业进入CPVC这一新材料领域。
【参考文献】
赵石林,窦强,戴舒东,张煜,吴宗亮.聚烯烃/炭黑导电复合材料研究[J].塑料科技.1999年03期
黄兴.炭黑填充型导电塑料的研究与应用现状[J].中国塑料.2000年12期
[3]刘锋,周持兴,侯李明,王军.聚合物基正温度系数材料的研究进展[J].中国塑料.2005年03期
[4]孟雅新,刘长海,熊传胜.导电介质填充聚合物分散工艺的模拟及研究[J].塑料科技.2005年01期.