可發性聚苯乙烯珠粒的制造方法有一步法、一步半法和二步法三種。一步法一開始就將苯乙烯、引發劑和發泡劑一起加入反應鍋中,聚合得到的珠粒中已含有發泡劑,成為可發性聚苯乙烯珠粒。一步半法是單體苯乙烯聚合到已形成彈性珠粒時,加入發泡劑再繼續進行聚合直至結束,這樣得到的聚苯乙烯珠粒也含有發泡劑。二步法的第一步是將苯乙烯聚合成聚苯乙烯珠粒,第二步再把聚苯乙烯珠粒篩選分成不同級分,然后在同一級分的珠粒內加入發泡劑加熱,使發泡劑滲透入珠粒中,冷卻后成為可發性聚苯乙烯珠粒。
一步法制成的可發性聚苯乙烯珠粒,泡孔均勻細小,制品彈性好,發泡劑在聚合時加入,節約操作工序;但是發泡劑有阻聚作用,聚合物的分子量較低,為40000一50000,反應后有部份粉末狀物,需要處理。一步半法的優缺點基本上與一步法相同,由于發泡劑在反應中期加入,減少了阻聚作用,縮短了操作周期,聚合物的分子量較一步法有所提高。二步法操作工序較多,發泡劑滲透時間較長;但其優點為聚合物質量提高,分子量可達55000~60000,顆粒度因經過篩選,不合格的已事先剔去,有助于提高制品的質量。
現以二步法為例,簡述可發性聚苯乙烯珠粒的制造于下。
(一)原材料規格及配方舉例
表中,肥皂粉作為分散劑;水為分散介質;過氧化二異丙苯為增效劑;2,6-叔丁基對甲酚為抗氧劑}二苯甲酮為抗紫外線吸收劑;四澳乙烷為自熄性泡沫塑料的阻燃劑。
(二)生產流程
發泡劑由貯槽經往復泵送入高位計量槽,計量后進入反應釜。分散劑由溶解鍋溶解后,經離心泵送入反應釜中。聚苯乙烯珠粒從加料斗入,由鼓風機送入旋風加料器,加入反應釜。反應完畢后,可發性聚苯乙烯珠粒從反應釜底部出料,放至活動洗料車(10)內,經沖洗低溫貯存后,從加料斗由送料鼓風機送入吹干器,經吹干鼓風機吹干,經裝料筒裝袋。
(三)主要設備簡述
可發性聚苯乙烯珠粒生產的主要設備為反應釜。由蒸氣加熱,釜內裝有攪拌平漿,內壁并襯以不銹鋼,工作壓力10公斤/厘米z。配套專用設備有鐵皮制成的旋風加料器和吹干器。
(四)操作工藝簡述
1、加料如上所述,經過篩選后的珠粒,南加料斗經鼓風機輸送,由管道經過旋風加料器,從反應釜加料孔進入釜內(如果是生產自熄性可發性聚苯乙烯珠粒,則將阻燃劑等一餅從加料孔投入釜內)。分散劑肥皂粉在溶解鍋內溶解后,亦送入反應釜,釜內并加入定量的水,然后開動攪拌器進行攪拌,最后用往復泵把發泡劑吸入高位計量槽內,并放入釜中。
2、反應釜操作加料完畢后,在反應釜夾套內通蒸氣加熱升溫,這時發泡劑加速氣化,釜內壓力增加,控制釜內壓力不超過10kg/cm2,料溫80~90℃,恒溫4~12小時,然后降溫至40.C以下,即可出料。
3、珠粒的清洗、冷凍、吹干和包裝 珠粒出釜后,放在活動網車內,用自來水清洗。推入冷凍房貯存,溫度控制在10.c左右,濾水一天,然后送入吹千器干燥,裝袋,入庫低溫(15℃左右)貯存約15天。