Производство полистирола для вспенивания блочно-суспензионным методом

Значительное количество ПС используется для изготовления пенополистирола (стиропора), обладающего низкой плотностью и пригодного для изготовления разнообразных технических изделий.

ПС для вспенивания получают периодическим блочно-суспензионным методом, включающим следующие основные стадии: предварительная полимеризация стирола в массе, окончательная полимеризация форполимера в суспензии, отделение и промывка гранул, их сушка и рассев (рис. 6.4).

В реактор 1 загружают стирол и предварительно приготовленный раствор инициатора (пероксида бензоила) в стироле и проводят его предварительную полимеризацию при 80-85 °С в течение 6-9 ч до конверсии 30-42 %. Затем форполимер сливают в автоклав 3, в который предварительно был загружен водный раствор стабилизатора 0,1-1 %-ный раствор сополимера винилового спирта и винилацетата) из аппарата 2 идиспергируют в водной фазе при перемешивании. Затем суспензию нагревают при 90°С в течение 7-9 ч под давлением до 0,8 МПа до получения твердых гранул. В автоклав также вводят новую порцию инициатора, растворенного в стироле, и изопен- ан (или изопентановую фракцию), служащий при дальнейшей переработке гранул газообразователем. Во время окончательной полимеризации изопентан растворяется в гранулах ПС. В случае получения гранул самозатухающего ПС в форполимер перед его загрузкой в автоклав добавляют антипирен — раствор тетрабром-п-ксилола в стироле.

Полученную суспензию сливают через сито 4 в промежуточный сборник 5 и после разбавления водой направляют на фильтрование. В центрифуге 6 отделяют и промывают гранулы водой, а затем с влажностью до 12 % направляют в сушилку 7, где сушат теплым воздухом при 40 °С до остаточной влажности около 1 %. Высушенные гранулы поступают в бункер 8, а затем на рассев (разделение по размерам на три факции) с помощью сита 9 и упаковку в тару из бункеров 10 с помощью автоматических весовых дозаторов 11. Герметично затаренные гранулы ленточным транспортом 12 передаются на склад готовой продукции.

Рис. 6.4. Схема производства полистирола для вспенивания блочно-суспензионным мето­дом: 1 — реактор предварительной полимеризации; 2 — аппарат для приготовления водной фазы; 3 — автоклав; 4 — сито; 5 — промежуточный сборник; 6 — центрифуга; 7 — сушилка; 8, 10 — бункеры; 9 — сито для рассева; 11 — автоматические весовые дозаторы; 12 — ленточный транспортер

ПС для вспенивания выпускают в виде бесцветных гранул шаровидной формы диаметром 0,2-2,5 мм, содержащих 3-5 % вспенивающего агента, с кажущейся плотностью 40-100 кг/м³. Средняя молекулярная масса ПС 30 000-50 000.