湖南工学院 材料与化学工程系 高分子材料与工程1001班
热性。但是，依靠空气作为绝热介质并不总是实用，对包装货物的材料，需要形成外封壳。
EPS含许多细微气泡的闭孔结构，使其具有优良的绝热性。这种情况下EPS是理想的包装材料。由于其内在的性质，EPS泡沫塑料不会直接影响其他物质，比如食品。
应注意EPS泡沫塑料在非常低的密度时（10~15 g﹒cm3）具有较大的导热性，随着密度的增加而下降，密度在30~50 g﹒cm3时具有最佳绝热性能，密度继续增加，导热性又随之增加（参见表2-3）
表2-3 不同密度的EPS泡沫塑料热性能（来源：BASF）
密度/g﹒cm 导热率/W﹒m﹒K
-1
-1
-3
10 0.043
20 0.035
40 0.033
50 0.033
60 0.034
2.3.2.3化学性能
EPS的性能受化学药剂的影响变化比较大。长时间接触盐水、皂液、漂白剂和大多数稀酸溶液而不会影响其性能，但多种有机溶剂会明显影响其性能。
EPS泡沫塑料和其他聚合物一样，长时间曝露在紫外线下，性能会有很大变化。但考虑到作为包装材料时，使用期限较短，这一影响并不重要；作为建筑材料使用时，使用寿命虽然较长，但曝露在紫外线下的可能性较小，故这一影响也不太重要。EPS对动物没有营养价值，不会受霉菌侵蚀，也不会分解出任何污染地下水的水溶物。
2.4 工艺流程
2.4.1 聚合工段工艺过程：
EPS产品的生产采用低温悬浮聚合一步法工艺技术,以苯乙烯单体为主要原料,以水悬浮介质和介质,在机械搅拌和分散剂的作用下,苯乙烯单体被分散成无数油状的液滴,并悬浮限水中,在引发剂的作用下,在每个液滴中发生按自由基反应历程进行的聚合反应，聚合到稳定阶段后加入发泡剂，发泡剂在一定的温度压力下，渗到珠粒内，同时聚合反应进一步进行，生产出合格的EPS粒子。
以羟基磷酸钙、十二烷基苯磺酸钠为分散剂，以有机过氧化物为引发剂，在搅拌作用下，苯乙烯单体以液滴的形式悬浮于水中，按自由基反应历程进行聚合反应，聚合到稳定时间后加入发泡剂，发泡剂在一定温度压力下渗透到珠粒内，
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同时珠粒进一步聚合，生产出合格的EPS粒子。
生成的EPS粒子经水洗，离心脱水一级干燥 ,二级干燥风送、筛分、涂层、计量称重后,包装成EPS成品。 生产流程：
①贮存于工艺水槽(V-103)中的脱盐水在表(FQC-103)的控制下，用泵(P-103)定量打入聚合釜(R-201/2/3)中。
②启动搅拌至设定转速62转、分41Hz，依次加入HAP、SDBS、DSP。 ③贮存于V-101中的苯乙稀在表(FQC-101)控制下，用泵P-101定量打入釜(R-201/2/3)中。
普通型EPS在①②③步骤后，加入SN、CP-O2、DCP、BPO、甲苯(如果有回溶料则同时加入)。开蒸汽升温，温度升到88℃时开始计时。90℃恒温。计时1h加入KPS。90℃恒温期间观察现象，控制粒径。粒子下沉时重新时，50分钟加入第二批HAP，补水至正常液位，封取样孔盖，并放空。1h时加戊烷，用30分钟加完，然后开蒸汽升温至96℃闭蒸汽。3h时升温至115～121℃恒温浸渍，6小时30分钟后降温至40℃以下出料至水洗釜(V-201/2/3)
分散剂单 体聚 合洗 涤干 燥筛 分引发剂溶液产 品
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戊烷 添加剂 单体 水 筛 分
聚合釜 洗涤釜 离心机 干燥 分离机 产品
2.4.2操作流程：
1、将水槽中的脱盐水用泵打入聚合釜；
2、启动搅拌器，设定好转速，依次加入羟基磷酸钙（HAP）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、磷酸氢二钠（DSP）。PH值控制于7.2~8.6之间，酸性太大粒子成长太快，容易胶结。
3、将苯乙烯用泵打入聚合釜。
4、向釜内投加计量的成核剂(SN)、过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化苯甲酰（BPO）、过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）（如果有会熔料则同时加入）。搅拌10min。
5、打开蒸汽阀，开始升温。温度升到88℃时计时，调节冷却水量保持釜内温度在90±1℃恒温。并开始加入稳定剂过硫酸钾。
6、计时150分钟时，为反应的高峰期，要频繁取样观察，控制好温度。如果粒子增长过快，则要补加HAP，保证悬浮稳定。反之则加入适量碳酸钙。
7、待粒子下沉后，重新计时。计时50min时，架第二批HAP，补水至正常液位。
8、10min后用泵将戊烷均匀打入聚合釜内。
9、重新计时1.5h后开蒸汽升温至96℃闭气自然升温。 10、1.5h后开汽升温，120℃恒温，浸渍。
11、2h后打开冷却水，給聚合釜降温。温度降至40℃以下，缓慢放空，打
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开取样孔。
12、出料至洗涤釜，加盐酸及大量洗涤水，洗涤水PH值为4~5之间。然后经离心机分离，加入干燥剂防静电及后筛分，得产品。
2.5 产品规格
本装置设计年产50000吨可发性聚苯乙烯,可生产普通型“R”、阴燃型“F”两个品种八个品级的产品。鉴于国家规定的产品规格，考虑到用户的要求和经济衡算，其产品指标如表2-4所示：
表2-4产品指标一览表
品种及牌号 外观 比重 粒子直径 相对密度 发汽剂含量，%≥ 残留苯乙烯,%≤ 含水量,%≤ 相对粘度 颗粒筛析%≥
LR(101.201.301.401) 松散、白色或无色的小珠粒 1.05 1.8-0.4mm 550-650kg/m 5.0 0.30 0.5 1.8-2.1 90
3
2.6原料
2.6.1原材料规格
表2-5 原料规格一览
序号 原材料名称
代号
控制项目名称及指标
用途
外观:无色透明液 杂机械杂质
1
苯乙烯
ST
无游离水份 纯度：≥99.6% 聚合物:≤50ppm TBC:≤50ppm
反应单体
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外观:白色结晶粉沫
2
过氧化 苯甲酰
BPO
纯度：干基≥98%(m/m) 水份: ≤25-305 活性氧量(干基)% ≥6.50 引发剂“C”含量：≥95% 叔丁基过氧化氢含量(TBHP)≤
3
过氧化苯甲酸叔丁酯 Cp-O2
1%
铁含量：≤5ppm 比重d4 25:1.035-1.045 折光指数n25:1.495-1.50
4 5 6 7
羟基磷酸钙 十二烷基苯磺酸钠 磷酸氢二钠 涂层剂
HAP SDBS DSP
试剂级
外观:细白粉未,无团块 粒径:200目通过95%以上 C4: ≤4%
正.异戊烷含量94%
8
戊烷
C50
C6: ≤2% 环烷烃: ≤0.1% 苯:0.1%
9
过氧化 二异丙苯 六溴环 十二烷 成核剂 过硫酸钾
外观:无色或白色结晶粉末
DCP
纯度：≥96% 总挥发物%≥0.4
HBCD SN KPS
水份及挥发份%≤2.0 密度g/cm3 :0.93 粘度cps :450
交联剂 阻燃剂 阻燃剂 调理 发泡剂 分散剂 助分散剂 稳定剂
高温引发剂 低温 引发剂
10 11 12
2.6.2工艺控制条件
表2-6 LR-EPS牌号的标准操作条件一览表
序号 操作控制项目 1
工艺条件LR-EPS 常温 20
仪表位号 TRC201A.B.C BPO、DCP、CP—O2加入温度