發泡聚苯乙烯

發泡聚苯乙烯

發泡聚苯乙烯,又稱可發性聚苯乙烯(expandable polystyrene, EPS),具有相對密度小(1.05g/cm3)、熱導率低、吸水性小、耐衝擊振動、隔熱、隔音、防潮、減振、介電性能優良等優點,廣泛地用於機械設備、儀器儀表、家用電氣、工藝品和其他易損壞貴重產品的防震包裝材料以及快餐食品的包裝。隨著全球經濟飛速發展,聚苯乙烯泡沫塑膠的廢棄量與日俱增。這些廢舊的聚苯乙烯泡沫塑膠份量輕、體積大, 本身又具有耐老化、難腐蝕等特點,成為垃圾處理的一大難題,近年發泡聚苯乙烯的再生利用成為產業界最關注的問題之一。

基本介紹

  • 中文名:發泡聚苯乙烯
  • 英文名:expandable polystyrene;EPS
  • 水溶性:不溶於水
  • 外觀:白色固體
  • 套用:廣泛地套用於易損壞貴重產品的防震包裝材料以及快餐食品的包裝 
生產技術,製備工藝,成型工藝,儲藏與運輸,主要用途,再生利用,

生產技術

製備工藝

EPS粒子的製備工藝主要有兩種:1)一步浸漬工藝(簡稱一步法)。一步法是將苯乙烯單體、引發劑、分散劑、水、發泡劑(常見發泡劑有戊烷和丁烷)和其他助劑一起加入反應釜內,聚合後得含發泡劑的樹脂顆粒,經洗滌、離心分離和乾燥,製得可發性聚苯乙烯珠粒產品;2)兩步浸漬工藝(簡稱兩步法)是將苯乙烯單體先聚合成一定粒度的聚苯乙烯珠粒,經分級過篩,再重新加水、乳化劑、發泡劑和其他助劑於反應釜內,加熱浸漬,製得可發性聚苯乙烯珠粒產品,此法也稱為後浸漬法。一步法工藝的特點是工藝簡單,投資費用低,在降低消耗和節約能耗方面也優於二步法。目前,國外生產可發性聚苯乙烯的工藝主要為一步法是用懸浮法。

成型工藝

EPS成型的工藝也主要有兩種:1)一步擠出路線,在EPS粒子起泡之後被直接熱擠出成型,這方法多用於製造板材和薄膜;2)模塑路線,首先將EPS粒子用100℃的空氣(或者水蒸氣)進行30~50倍的預發泡,然後放置24小時使其熟化,再將已經熟化的預發泡料放置於鋁或者鑄件製造的模具中,用115~120℃的空氣(或者水蒸氣)加熱,在材料膨脹同時,粒子表面相互由熱的作用融合成泡塑件。

儲藏與運輸

EPS產品通常是安全無毒的,但加工過程中處於不同狀態的原料有一定危險性。聚苯乙烯粉末能刺激呼吸道和皮膚。存儲中的EPS粒子會散發出戊烷蒸汽,而戊烷是極易燃的,與空氣會形成爆炸混合物。加熱聚苯乙烯型聚合物可能釋放出苯乙烯單體,而苯乙烯是一種危險的物質。

主要用途

發泡聚苯乙烯具有相對密度小(1.05g/cm3)、熱導率低、吸水性小、耐衝擊振動、隔熱、隔音、防潮、減振、介電性能優良等優點, 廣泛地用於機械設備、儀器儀表、家用電氣、工藝品和其他易損壞貴重產品的防震包裝材料以及快餐食品的包裝。

再生利用

由於EPS材質的穩定性致使EPS廢料日益增加造成嚴重的“白色污染”,導致生態環境日益惡化。EPS的再生利用受到普遍重視,各個公司和研究機構開發了多種EPS再生利用的方法:
1)回收制粒:利用加熱緻密、冷破碎或者冷壓縮等工藝減少EPS廢棄物的體積,然後重新制粒。然後直接利用所製備的EPS粒子或者將EPS粒子與其他高聚物原料(比如線性SBS)混合加工成塑膠合金製造塑膠製品,如衣架、花盆、錄影帶、家具、建築材料或保溫材料等。
2)將EPS廢棄物粉碎直接作為低密度添加物與其他材料(比如混凝土、石膏或者天然纖維)混合製造輕質新材料:(1)輕質屋面保溫材料;(2)混凝土發泡保溫板;(3)纖維增強隔音保溫板;(4)植物纖維增強保溫材料;(5)隔音保溫磚塊。
3)將EPS廢棄物溶解在溶劑中直接作為塗料、膠黏劑或者填縫劑:(1)將廢聚苯乙烯泡沫塑膠經特殊處理, 生產出一種新型的以水為介質的水乳塗料, 作為瓦楞紙箱理想的防潮塗飾劑;(2)將苯乙烯泡沫塑膠溶於芳香烴、氯代烴、脂肪族酮或酷中,待達到一定濃度後加入助劑, 經攪拌均勻, 就生產出防水塗料,再加入不同顏料即成為彩色塗料, 可噴塗於建築物的外牆或水泥地面, 包裝盒或包裝箱外層, 起到防水的作用。
4)利用化學方法將聚合物裂解回收單體或者生成溶劑油。廢聚苯乙烯熱解及催化裂解制苯乙烯及芳香烴油廢發泡聚苯乙烯於360℃,150min熱解後分餾得沸程為144~146℃餾份為苯乙烯, 收率為70% , 如廢發泡聚苯乙烯於催化劑用量為廢聚苯乙烯的1/ 20下並於260℃熱解反應60min ,苯乙烯收率為83% ,為無色油狀液體。其他餾份分別為苯、甲苯、α-甲基苯乙烯、異丙苯、丙苯、聚苯乙烯及二、三聚合體。

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