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sPS的三种生产工艺?间规聚苯乙烯(sPS)的空间构型
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2025-1-14 10:20:42
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苯乙烯聚合可得到无规聚苯乙烯(aPS)、全同立构聚苯乙烯(iPS)和间规聚苯乙烯(sPS)。其中iPS和sPS均为结晶性的PS。普通聚苯乙烯(GPPS)采用自由基聚合得到的是aPS,不能结晶,耐热性能较差,软化温度为80 ℃。
iPS采用齐格勒-纳塔催化剂在低温下(-55~-65 ℃)合成,虽然熔点很高(240℃),但由于结晶度不高、结晶速度慢,因而难以工业化生产和应用。用茂金属催化剂,在60 ℃合成高间规度、高结晶的sPS,间规度大于98%时,熔点高达270 ℃,比通常的iPS高40 ℃,相当于无规PS的3倍,与尼龙66相近。
目前,国外大公司以及一些研究机构已对此材料进行了广泛的应用研究,日本出光石化公司和Dow化学公司已分别推出了XAREC和Quesra系列产品,有普通、耐冲击、阻燃、增强型等。
sPS生产工艺有三种:连续流化床工艺、连续自洁净反应釜工艺和连续搅拌槽反应釜工艺。这三种生产工艺在原料预处理和产品精制上基本相同,只是在反应釜上各有其特点。这三种生产工艺除了催化剂为茂金属外,都加入三异丁基铝(TIBA),在原料精制、催化剂制备和聚合工段都必须采用氮气进行保护。聚合过程中,反应体系的黏度随转化率的增加而急剧上升,一般转化率超过10%时会形成固液相混合物,进一步反应将在固液两相中进行。
sPS是由两种旋光异构体交替构成的空间立构规整聚合物,分子链中,苯环在分子主链两侧交替有序排列。这种规则构型,使得sPS具有较强的结晶能力,所以sPS比无规PS有着更高的耐热性、耐化学药品、尺寸稳定性及优良的电气性能等。
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