2. Производство суспензионного полистирола.

Процесс суспензионной полимеризации стирола обладает рядом преимуществ по сравнению с процессом блочной полимеризации. Благодаря наличию водной дисперсионной среды облегчается отвод тепла экзотермической реакции, что упрощает управление процессом и регулирование режима работы реактора. Проведение полимеризации стирола в суспензии обеспечивает возможность широкого варьирования условий процесса и получения большого ассортимента марок полистирола.Кроме того, суспензионный полистирол имеет более низкое остаточное содержание мономера в готовом продукте (до 0,1%).

Суспензионная полимеризация стирола проводится в водной среде в присутствии инициаторов полимеризации, которые не растворимы в воде, а растворимы в мономере. При перемешивании реакционной массы стирол диспергируется в воде, образуя дисперсию, в которую для придания устойчивости вводят стабилизаторы.В качестве стабилизаторов обычно используют: 1) растворимые в воде полимеры — поливиниловый спирт,, желатин, карбоксиметилцел- люлозу и др. И 2) нерастворимые в воде неорганические соединения, образующие тонкодисперсные взвеси: гидроксиды металлов, каолин, бентонит, фосфаты, карбонаты и др.Часто в качестве стабилизатора суспензии используют гидроксид магния в виде тонкой дисперсии, которую получают одновременным введением в водную фазу эквимольных количеств соли магний и едкого натра.

Соблюдение постоянного значения рН достигается при по­лимеризации введением буферных добавок: фосфатов, карбонатов.

Из нерастворимых в воде инициаторов при суспензионной полимеризации стирола используют чаще всего органическиеиероксиды: пероксид бензоила, третбутилпербензоат, трет-бутилперфталат и др. Для этой цели , может быть использован и динитрилазобисизомасляной кислоты.

Технологический процесс получения суспензионного полистирола периодическим способом состоит из стадий подготовки сырья (очистка стирола от гидрохинона, приготовление раствора стабилизатора в воде, приготовление раствора инициатора в стироле и др.), смешения компонентов, полимеризации, просева, промывки полистирола и отжима на центрифуге, сушки, гранулирования и упаковки готового полистирола.

Технологическая схема рис.8 стр 11

Растворы инициаторов из аппаратов 1 и стирол из емкости 2 подаются в реактор 3 на полимеризацию.

Полимеризация стирола проводится при непрерывном перемешивании в течение 12—15 ч при 85—130°C. По завершении процесса реакционная смесь охлаждается до 45—50 °С. При использовании в качестве стабилизатора гидроксид магния реакционная масса нейтрализуется серной кислотой. Затем суспензия полимера в водной фазе перекачивается насосом через сито 5 в промежуточную емкость 4, в которой полистирол поддерживается мешалкой во взвешенном состоянии. Далее полимер поступает на центрифугу 6 для отделения от водной фазы и промывки. Центрифуга может работать как периодически, так и непрерывно.

Начиная со стадии центрифугирования, процесс можно проводить по непрерывной схеме. В этом случае процесс суспензионной полимеризации будеткомбинированным (периодическим до стадии центрифугирования, непрерывным — после центрифугирования).

Отжатый полистирол с содержанием влаги около 4% подается в сушилку 7. При периодическом способе используют сушилку барабанного типа, при непрерывном — сушилку в кипящем слое. В случае необходимости полистирол смешивают с другими компонентами и гранулируют. Готовый продукт передают на упаковку.