年产20万吨可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计(8)
(2)生产过程采用自动化控制，机械化操作；
(3)对于易燃易爆的地方，采用了可靠的控制，并设置了报警消防设施；
(4)采用技术成熟聚合方法，达到了环保要求，对生产过程中的排放物要经过处理，对噪声等减少到最小；
(5)厂房、车间、设备布置严格按照土建标准，以保证生产正常的运行和操作方便以及操作人员的安全为主。
第二章 工艺论证
2.1聚合机理
在烃类物质中，苯乙烯的单体活性较大。而对自由基而言，苯乙烯在烃类之中自由基活性较小，也就是说苯乙烯自由基不活泼。这是因为苯乙烯单体的双键与苯环产生共扼反应，双键上的电子云易流动极化，兀键易均裂，所以苯乙烯单体活泼。而当苯乙烯形成苯乙烯自由基时，自由基的独立电子也可与苯环共扼而稳定，故苯乙烯的自由基就不活泼。聚苯乙烯热引发连续本体聚合时，其聚合机理是基于典型的自由基聚合过程，它总是由链引发、链增长和链终止三个基本单元组成。
2.1.1链引发
苯乙烯单体的分子式中的双键虽然与苯环产生共扼，相对稳定，但在受热激发后，仍可产生自由活性种，最初的热引发过程是进行双烯加成反应，产生两个初级游离基，反应可能如：
图2.1 链引发
在游离基的影响下，单体的烯烃双链会产生图2.2所示的自由基活性种:
图2.2活性种的形成
2.1.2链增长
活性种在运动过程中，将彼此相遇而结合成多分子的聚合物。而且这些分子仍带有活性(多余的一个电子呈负极性)苯乙烯的两个活性种结合就有图2.3所示的三种结合方式：
图2.3链增长的方式
但实验证明，其主要是头尾相接。因为头尾相接结构稳定共扼，其能级较低。头头相接或尾尾相接，能级较高，其结构相对不稳定。
如此的链增长是相当迅速的。因链增长的活化能低，苯乙烯的活化能为32.7 kJ/mol，其在0.01秒~几秒之内可能聚合成千上万、而链增长中，聚苯乙烯的聚合热为69.9 kJ/mol，处理好聚合热是聚苯乙烯聚合反应的关键。[7]
2.1.3链终止
链终止可以有双键藕合终止和单基终止。苯乙烯在较低聚合温度的情况下，几乎百分之百是偶合型终止。在高转化率和高粘度的情况下，活性链与反应器金属表面碰撞发生金属自由电子结合，“粘壁”终止，或被高粘度聚合物包裹而终止。
2.1.4链转移
链转移是指高分子活性链相互作用，结果使电子或氢原子的转移，使活性链失去活性而成为稳定高分子。聚苯乙烯的稳定链也是通过链转移得到的。链转移的另一种形式是高分子活性链与单体作用，使高分子的活性点转移到单体，单体成为活性种，这种链转移不影响聚合速率。
2.2聚合方法
通用级聚苯乙烯的生产方法有悬浮聚合法、本体聚合法、溶液聚合法和乳液聚合法等。但目前工业化的生产方法主要是悬浮聚合法和本体聚合法。
聚苯乙烯有两个主要的制造工艺．分别为溶渡法(亦称总体或本体法)和悬浮法，两种主要类型的树脂为：固相聚苯乙烯和发泡聚苯乙烯(EPS)。固相聚苯乙烯连一步划分为通用型和耐冲击型。一般用途的聚苯乙烯是一种均聚物。耐冲击聚苯乙烯是一种共聚物。溶液法工艺用来生产固相聚苯乙烯，是一种占统治地位的工艺路线。而发泡的聚苯乙烯树脂则是典型的水相悬浮工艺的产物。[8]
2.2.1苯乙烯的本体聚合
1.单体：纯度≥99.5%
下一篇：阿伐他汀含氟修饰物的合成研究