聚苯乙烯树脂的合成及用途

2025/11/10 14:42:26 作者:曼尼希

简介

聚苯乙烯树脂在储存过程中会释放出戊烷蒸气,而戊烷极易燃烧,与空气可形成爆炸性混合物,遇明火或高热有燃烧、爆炸的危险,燃烧时还会产生有毒气体一氧化碳。根据化学品分类、警示标签和警示性说明规范系列标准,该产品属于易燃固体,类别2,联合国危险货物编号为UN2211。  

轻工业行业标准《聚苯乙烯(EPS)树脂》(QB/T 4009—2010)规定了EPS树脂的产品分类、规格、标识、要求、试验方法、检验规则等内容,但该标准仅对发泡剂含量、残留苯乙烯、含水量、筛析效率等技术指标及试验方法提出要求,并未对EPS树脂的快速鉴别作出规定。因此,助力加强危险化学品的安全管理,对EPS树脂快速鉴别进行研究尤为重要[1]。

 聚苯乙烯树脂的性状

聚苯乙烯树脂的性状

合成

方法一:在装有回流冷凝器、温度计、滴漏漏斗和玻璃搅拌器的三颈烧瓶中进行反应。技术级DVB的组成(wt %)如下:对DVB 17.8,间DVB 27.24,对乙基苯乙烯15.45,间乙基苯乙烯34.41,对二乙苯1.46,间二乙苯1.64。将50毫升蒸馏水加入2克初步膨胀的明胶中。将明胶放入沸水中溶解。将3克淀粉放入烧杯中。向混合物中加入200毫升水。搅拌混合物。将内容物加入烧瓶中。打开搅拌器(旋转速度20-40秒-1)。向烧瓶中加入25ml苯乙烯,2ml技术级二乙烯苯和27ml二甘醇。在单体混合物中溶解0.9 g过氧化苯甲酰。当反应器温度达到85-87℃时,从滴料漏斗中加入单体到混合物中。在聚合过程中,每隔15分钟将混合物与水(10 ml) ~0.2-0.5 ml样品一起放入试管中。当聚合物颗粒开始下沉时,将温度提高到90°C,15分钟后合成完成将反应器内容物冷却至40℃。关掉搅拌器。洗涤共聚物以去除稳定剂。用酒精清洗共聚物。在空气中干燥共聚物。在200-250℃下加热共聚物得到聚苯乙烯树脂[2]。

方法二:将2,2'-偶氮(2-甲基丙腈(0.184 g, 1.12 mmol,相对于总单体的2 wt %), DVB(相对于反应介质的10 mL)和苯乙烯溶解在400 mL乙腈中,在干燥的500 mL双颈烧瓶中,连接分馏柱,李比希冷凝器和接收器。将烧瓶浸入加热罩中。在10-50分钟内将反应混合物从环境温度加热到沸腾状态,然后开始蒸馏溶剂。最初均匀的反应混合物变成乳白色,煮沸混合物10-50分钟。从反应体系中提取200 mL乙腈后,在1.5小时内蒸馏反应结束。聚合后,通过G-5烧结玻璃过滤器真空过滤分离所得微球。用四氢呋喃、丙酮和乙醚连续洗涤三次。在50°C的真空烘箱中干燥聚合物颗粒,直到聚苯乙烯树脂恒重[3]。

用途

聚苯乙烯树脂是指含有发泡剂、受热能立即发泡膨胀的珠粒状聚苯乙烯树脂,挥发物含量(主要为发泡剂)为6%~8%。EPS密度低、比强度高、耐久性优异、导热系数低、保温性能优异、缓冲性能好,广泛应用于建筑保温、食品包装、电器包装等领域[1]。

参考文献

[1] 马玲,吕晓华,秦婷,等. 可发性聚苯乙烯树脂的多谱学表征及快速鉴别研究 [J]. 中国口岸科学技术, 2025, 7 (03): 63-70.

[2] Suspension copolymerization of styrene and divinylbenzene in the presence of stabilizers (starch and gelatin).c By: Galadzhev, S. A.; et al. Russian Journal of Applied Chemistry (2012), 85(10), 1631-1635.

[3] Synthesis of Narrow or Monodisperse Poly(divinylbenzene) Microspheres by Distillation-Precipitation Polymerization. By: Bai, Feng; et al. Macromolecules (2004), 37(26), 9746-9752.

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