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苯乙烯悬浮聚合生产废水的资源化回用文献综述

 2020-03-13 09:50:27  

文 献 综 述

苯乙烯悬浮聚合的研究现状

前言

聚苯乙烯(PS)作为一种重要的合成树脂,已经成为当今世界五大通用塑料之一。随着中国现代化进程的飞速发展,经济的稳步增长也带动着消费的持续增长,聚苯乙烯等合成树脂的消费需求显著供不应求。21世纪以来,生产力已经明显提高,越来越多的生产工艺和产品开始进入市场,苯乙烯悬浮聚合生产聚苯乙烯树脂的工艺也日益完善。该工艺一般以水作为反应介质,温度易于控制,生产工艺简单,制成的成品呈均匀的珠状颗粒[1-5]。较理想的珠状树脂可以直接用来加工成型[6]。虽然以悬浮聚合的方法制备聚苯乙烯比较简单,但是反应过程中有许多的因素需要我们注意,而且此法物耗、能耗均比较高,生产废水排放量大,所以废水的资源化回用使我们需要努力研究的一个方向。废水的处理回用对于保护我国的水资源,保护我们的水环境有着重要的实际意义,是一项造福子孙后代的大业。

1.聚苯乙烯概况

聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基连锁聚合反应合成的聚合物,英文简称为PS。目前聚苯乙烯已经成为继聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)之后的第三大塑料,产量也仅次于它们位居第三,是应用广泛的通用材料之一[7]。近年来,我国对聚苯乙烯树脂的需求增长旺盛,产能增长迅猛,企业技术水平不断提高,国产品已经有取代进口产品之势。据预测,今后中国的聚苯乙烯需求量仍将平稳增长,市场前景相当乐观。

聚苯乙烯无色透明,能自由着色,相对密度也仅次于PP、PE,具有优异的电性能,特别是高频性好。另外,在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂,且抗放射线能力是所有塑料中最强的。其最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好,所以易成型加工,适合大量生产。

就聚合机理来说,目前只有自由基聚合机理适用于工业生产聚苯乙烯,而聚合的实施方法一般有本体聚合法、悬浮聚合法、溶液聚合法和乳液聚合法四种,并以本体法和悬浮法为主,制得的聚苯乙烯分子量一般为20万左右[8]。聚苯乙烯树脂主要有三个品种:通用型聚苯乙烯树脂(GPPS)、耐冲击型聚苯乙烯(HIPS)和可发泡聚苯乙烯树脂(EPS)。

聚苯乙烯(EPS)是一种非常理想的包装材料,根据不同的需求,可以通过各种成型工艺加工成各种不同厚度、形状的产品。在较高负荷条件下,这类材料由于受到应力会产生弯曲形变;当坠落地面受到震荡时,由于具有良好抗冲击性能,它也会起到防震、缓冲的作用。通过提高EPS的表面密度,在特殊情况下还可以承受较大的荷载,所以EPS在防破碎、防震包装中起到非常重要的作用。EPS具有高强度、质量轻、极佳的保温绝热性能和高吸收能量能力(减震缓冲),可以广泛的应用于各种仪表、贵重物品、精密仪器、蔬菜水果和水产品等的包装。

我国EPS行业得到了迅速发展,相当部分的EPS制品企业更新了设备,扩大了加工规模;EPS树脂生产企业的生产能力也在大幅度增强,2005年达到了EPS树脂#8220;零进口#8221;,行业加工技术水平有所提高,整体行业产品质量大幅提高。2005年全国有20余家EPS树脂生产企业,总产能达到230万吨,总消费量128万吨。随着中国的电器、包装、信息器件、建筑等工业的发展,作为主要原料之一的EPS,将有巨大的发展空间。预计未来几年我国EPS消费将以9%左右的速率持续增长。

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