摘 要：本文介绍了石墨改性可发性聚苯乙烯树脂的生产方法、工艺流程， 主要原料配方，及产品生产的经验等。 关键词：石墨 可发性聚苯乙烯
1 前言
随着国家保温节能政策的深入，作为保温材料的可发性聚苯乙烯（EPS）苯板备受人们的关注。作为保温材料EPS具有较低的导热系数、一定的强度和韧性、可大规模化成型以及易于操作的优点，已大量地运用到建筑保温行业当中。为了进一步降低EPS的导热系数，德 国巴斯夫公司经过数10年的努力，利用石墨的低导热系数这一特性，首先推岀了石墨改性EPS,并在2010年成功推向市场。紧接着， 韩国锦湖石油化学株式会社也推出了同类产品。但是这两家公司在中 国市场仅仅供给石墨改性EPS颗粒，对于石墨改性EPS合成工艺还是非常保密的，以此控制低导热系数的石墨改性EPS市场。为了 打破该产品的垄断地位，吉林大学化工学院的教授们经过几年的研究，研制出可溶于苯乙烯单体的改性石墨，并与我公司合作，利
用我公司148L小实验运用一步法工艺成功合成了石墨改性EPS,并经过我们不断地试验研究，探索出其一步法合成工艺规律，并利用我公司30m3聚合釜进行了放大实验，使我公司成功地掌握了其制备工艺，为我公司规模化生产石墨改性EPS奠定了基础。 2生产工艺
在30m3聚合釜内，采用一步法悬浮聚合工艺，间歇生产出合格的石墨改性EPS珠粒，然后再经过离心脱水、加热干燥、筛分、涂膜、 计量包装，即可得到石墨改性EPS产品。
主要原料及助剂： |
名 称 | 规 格 | 用 途 |
苯乙烯 | ≥99.6 | 原料单体 |
脱盐水 | 工业级 | 分散介质 |
戊烷 | ≥94 | 发泡剂 |
改性石墨 | 工业级 | 改性剂 |
过氧化苯甲酰(BPO) | 工业级 | 低温引发剂 |
过氧化苯甲酸叔丁酯(CP-02) | 工业级 | 高温引发剂 |
过氧化二异丙苯(DCP) | 工业级检阅教学设计 | 交联剂 |
六漠环十二烷(HBCD) 蛇咬伤病人的护理 | 工业级 | 阻燃剂 |
羟基磷酸钙(HAP) | 工业级 | 分散剂 |
涂膜粉 | 400目 | 涂层剂 |
盐酸 | 工业级 | 消泡剂 |
| | |
2.1投料过程
高效液相谱按照工艺配方要求，首先将定量的苯乙烯通过苯乙烯泵经流量计计量后投入聚合釜内，然后启动搅拌，依次投入改性石墨、BPO、CP-02. DCP、HBCD等油相助剂，搅拌30分钟后，再将定量的脱盐水通过脱盐水泵经流量计计量后投入聚合釜中，然后再将HAP等水相助剂投入聚合釜中，搅拌10分钟，取样观察粒子是否转相。 2.2升温过程
用蒸汽对聚合釜进行升温，当釜内温度升到80°C左右时，停止加蒸汽，利用夹套内蒸汽的余温进行加热，当釜内温度到达88°C时开始计时，同时向夹套内通入一定量的冷却水，控制釜内温度在89~91°C 之间。
2.3低温造粒
恒温计时1小时时，向釜内加入定量的稳定剂，反应到2. 5小时时，进入危险期，粒子成长较快，必须经常取样以观察粒子增长情况，并根据粒子增长情况分批补加HAP,以控制粒子的增长速度，将粒径控制在所需粒径范围之内。恒温4小时时，粒子不再剧烈增长。恒温 6
小时左右粒子下沉，此时粒径基本不在变化。恒温8小时左右，粒子开始变硬，此时可以投加发泡剂戊烷。
2.4浸渍过程
向釜内加入定量的HAP,然后封闭取样孔，放空阀等阀门，用泵将定量的戊烷投入聚合釜中，然后对聚合釜升温，用1.5小时缓慢将温度升到118°C,并在118~120°C间恒温3.5小时，反应完毕。
2.5降温出料
浸渍恒温结束后，对聚合釜进行降温，将温度降到40°C以下， 打开聚合釜釜底阀，将料出在水洗釜内，并向水洗釜内加入定量的工业水，洗去颗粒表面的分散剂及杂质。
2.6后处理过程
水洗釜内的水料经过离心机脱水、加热干燥、筛分、涂膜后即为成品，最后进行计量包装。
危机管理理论
3讨论
3.1石墨添加量
随着石墨量的依次增加，反应的剧烈程度也随之增加，此时应不断地提高分散剂初始的投加量，以控制粒子的增长速度。当石墨添加 量超过5%时，产品的黑度及发泡后的泽基本无明显变化，且产品己接近韩国锦湖公司的产品；当石墨添加量超过1%时，石墨改性可发性聚苯乙烯苯板的热导率基本保持不变；综合考虑产品的性能和成本，我们将石墨的添加量定为3%。
3.2水油比
水油比是影响悬浮聚合的一个重要条件，水油比大，悬浮粒子在搅拌作用下碰撞的概率就小，粒子合并的几率就小，粒子增长的速率就慢，反应就容易控制；反之，水油比小，粒子碰撞的概率就大，粒子合并的几率就大，粒子增长的速率就快，反应就不易控制。但是，水油比大时，聚合釜的生产效率就低，单位产量的能耗就高。因此，生产过程中选择合适的水油比非常重要。
二苯乙烯
3.3投料顺序
可发性聚苯乙烯的生产多采用先投水后投油的加料方式，但当加入改性无机物时，这种传统的投料方式就需要加以改变，因为，当我们先投水系再投油系时，改性石墨颗粒的表面易被水润湿而不易溶入苯乙烯单体内，所以应釆用先投油系再投水系的加料方式。
3.4粒径的控制'
石墨改性可发性聚苯乙烯粒径的控制与分散剂初始的投加量关系较大，当分散剂初始的投加量多时，悬浮粒子表面被分散剂颗粒包裹，粒子碰撞时很难合并，最终产品的粒径就会较细；当分散剂初始投加量少时，由于石墨颗粒的团聚作用，悬浮粒子就容易粘结合并，此时悬浮粒子就会一直缓慢增长，一直长到较大粒径才会停止；因此 选择适当的分散剂初始量至关重要。
3.5鲜卑语聚合时间
由于石墨在制造过程中需添加了一些助剂，这些助剂会对苯乙烯聚合过程产生阻聚作用，这就导致石墨改性可发性聚苯乙烯的反应周期变长，此时应适当提高低温引发剂的投加量，
以缩短反应周期。
4结论
通过分析可知，石墨的投加量、水油比、投加顺序、分散剂的初始量及低温引发剂的量都会对石墨改性可发性聚苯乙烯的生产产生较大的影响。这就需要我们根据生产的实际情况，经过不断地摸索，才能出最佳的生产配方。
参考文献：
[1]缪晓杰. 石墨/可发性聚苯乙烯的制备工艺及产品性能研究[C]// 2012中国消防协会科学技术年会.
[2]侯树亭, 沈海斌, 侯成,等. 一种改性石墨烯的制备及其在可发性聚苯乙烯中的应用:, 2018.
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