[发明专利]一种交联型聚苯乙烯材料的制备方法及制备装置

说明书

本发明提供一种交联型聚苯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：A)将苯乙烯单体、交联剂和引发剂混合，在充满氮气的密闭环境中进行紫外光辐照或脉冲强光照射，进行本体聚合，得到聚苯乙烯；所述本体聚合的温度为0～40℃；所述本体聚合的时间为5～30小时；B)将所述步骤A)得到的聚苯乙烯进行破碎或挤出造粒，得到交联型聚苯乙烯材料。本发明通过紫外光或脉冲强光进行辐照苯乙烯与交联剂引发本体聚合，低温温和反应，不需要去除单体残留工艺，整体制备工艺及装置简单，可以制成整块状，或破碎及挤出成为颗粒成品。制品纯度高，透明度高，满足不同功能领域的应用要求。本发明还提供了一种交联聚苯乙烯材料的制备装置。

技术领域

本发明属于高分子合成技术领域，尤其涉及一种交联型聚苯乙烯材料的制备方法及制备装置。

背景技术

聚苯乙烯早在1930年由德国I.G.Farben公司首先进行工业化，1937年美国开始商业性生产。当前，聚苯乙烯在世界热塑性树脂中，产量名列第四，居聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯之后。目前世界上苯乙烯系列的树脂品种已有30～40种，牌号近100种，品级400余种，产量1100万吨/年以上。聚苯乙烯的原料来源丰富，目前世界大部分国家和地区均有生产。我国的聚苯乙烯主要有中石化、中国石油和中海石油系统的各子公司引进国外公司的生产装置和工艺进行生产，还有国外的主要生产厂商在中国的合资或独资企业生产，主要供国内市场。聚苯乙烯是一种应用广泛的热塑性材料。

聚苯乙烯是一种脆性塑料，不易弯曲、有光泽、光滑和坚硬，同时具有易加工成型，透明、廉价、绝缘、印刷性好等优点，可广泛用于轻工市场，日用装潢，照明指示和包装等方面。可用于日用品、电气、仪表外壳、玩具、灯具、家用电器、文具、化妆品容器、室内外装饰品、果盘、光学零件(如三棱镜、透镜)透镜窗镜和模塑、车灯、电讯配件，电频电容器薄膜，高频绝缘材料、电视机等集装箱、波导管，化工容器等。

近年来，随着电子电器、汽车、器具及轻工业产品等的大尺寸、高性能化，市场的竞争对聚苯乙烯的强度、抗冲击性等性能提出了较高的要求。影响聚合物冲击强度的物性和结构参数主要包括：聚合物的分子量、支化和交联、结晶与取向、增塑剂、共混、填料、应力集中物等；提高通用聚苯乙烯冲击性能的一种广泛采用的方式是对通用聚苯乙烯进行交联改性，形成了高抗冲交联聚苯乙烯(high impact polystyrene，HIPS)。对于通用聚苯乙烯来说，增加分子量、增加分子链的支化程度，都会增加冲击强度。

在聚苯乙烯树脂中残留的苯乙烯单体是聚苯乙烯树脂的主要有害物，其残留量称为残单值，是聚苯乙烯树脂的质量指标之一。残单值的大小对于聚苯乙烯在日用品尤其是食品包装领域的应用构成了限制。随着人们生活水平的提高，对食品包装的安全性更加重视，对聚苯乙烯产品残单值的要求也越来越高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交联型聚苯乙烯材料的制备方法及制备装置，本发明中的制备方法制备得到的聚苯乙烯材料的残单值低，且抗冲击性能好。

本发明提供一种交联型聚苯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将苯乙烯单体、交联剂和引发剂混合，在充满氮气的密闭环境中进行紫外光辐照或脉冲强光照射，进行本体聚合，得到聚苯乙烯；

所述本体聚合的温度为0～40℃；所述本体聚合的时间为5～30小时；

B)将所述步骤A)得到的聚苯乙烯进行破碎或挤出造粒，得到交联型聚苯乙烯材料。

优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酰和/或偶氮二异丁腈；

所述引发剂的质量为苯乙烯单体质量的0.001～0.1％。

优选的，所述交联剂为二乙烯基苯和/或交联剂TAIC；

所述交联剂的用量为0.05～1.0％。