发泡聚苯乙烯

化学物质

发泡聚苯乙烯，又称可发性聚苯乙烯(expandable polystyrene, EPS)，具有相对密度小（1.05g/cm3）、热导率低、吸水性小、耐冲击振动、隔热、隔音、防潮、减振、介电性能优良等优点，广泛地用于机械设备、仪器仪表、家用电气、工艺品和其他易损坏贵重产品的防震包装材料以及快餐食品的包装。随着全球经济飞速发展，聚苯乙烯泡沫塑料的废弃量与日俱增。这些废旧的聚苯乙烯泡沫塑料份量轻、体积大, 本身又具有耐老化、难腐蚀等特点，成为垃圾处理的一大难题，近年发泡聚苯乙烯的再生利用成为产业界最关注的问题之一。

生产技术

制备工艺

EPS粒子的制备工艺主要有两种：1）一步浸渍工艺（简称一步法）。一步法是将苯乙烯单体、引发剂、分散剂、水、发泡剂（常见发泡剂有戊烷和丁烷）和其他助剂一起加入反应釜内，聚合后得含发泡剂的树脂颗粒，经洗涤、离心分离和干燥，制得可发性聚苯乙烯珠粒产品；2）两步浸渍工艺（简称两步法）是将苯乙烯单体先聚合成一定粒度的聚苯乙烯珠粒，经分级过筛，再重新加水、乳化剂、发泡剂和其他助剂于反应釜内，加热浸渍，制得可发性聚苯乙烯珠粒产品，此法也称为后浸渍法。一步法工艺的特点是工艺简单，投资费用低，在降低消耗和节约能耗方面也优于二步法。目前,国外生产可发性聚苯乙烯的工艺主要为一步法是用悬浮法。

成型工艺

EPS成型的工艺也主要有两种：1）一步挤出路线，在EPS粒子起泡之后被直接热挤出成型，这方法多用于制造板材和薄膜；2）模塑路线，首先将EPS粒子用100℃的空气（或者水蒸气）进行30~50倍的预发泡，然后放置24小时使其熟化，再将已经熟化的预发泡料放置于铝或者铸件制造的模具中，用115~120℃的空气（或者水蒸气）加热，在材料膨胀同时，粒子表面相互由热的作用融合成泡塑件。

储藏与运输

EPS产品通常是安全无毒的，但加工过程中处于不同状态的原料有一定危险性。聚苯乙烯粉末能刺激呼吸道和皮肤。存储中的EPS粒子会散发出戊烷蒸汽，而戊烷是极易燃的，与空气会形成爆炸混合物。加热聚苯乙烯型聚合物可能释放出苯乙烯单体，而苯乙烯是一种危险的物质。

主要用途

发泡聚苯乙烯具有相对密度小（1.05g/cm3）、热导率低、吸水性小、耐冲击振动、隔热、隔音、防潮、减振、介电性能优良等优点，广泛地用于机械设备、仪器仪表、家用电气、工艺品和其他易损坏贵重产品的防震包装材料以及快餐食品的包装。

再生利用

由于EPS材质的稳定性致使EPS废料日益增加造成严重的“白色污染”，导致生态环境日益恶化。EPS的再生利用受到普遍重视，各个公司和研究机构开发了多种EPS再生利用的方法：

1）回收制粒：利用加热致密、冷破碎或者冷压缩等工艺减少EPS废弃物的体积，然后重新制粒。然后直接利用所制备的EPS粒子或者将EPS粒子与其他高聚物原料（比如线性SBS）混合加工成塑料合金制造塑料制品，如衣架、花盆、录影带、家具、建筑材料或保温材料等。

2）将EPS废弃物粉碎直接作为低密度添加物与其他材料（比如混凝土、石膏或者天然纤维）混合制造轻质新材料：（1）轻质屋面保温材料；（2）混凝土发泡保温板；（3）纤维增强隔音保温板；（4）植物纤维增强保温材料；（5）隔音保温砖块。

3）将EPS废弃物溶解在溶剂中直接作为涂料、胶黏剂或者填缝剂：（1）将废聚苯乙烯泡沫塑料经特殊处理, 生产出一种新型的以水为介质的水乳涂料, 作为瓦楞纸箱理想的防潮涂饰剂；（2）将苯乙烯泡沫塑料溶于芳香烃、氯代烃、脂肪族酮或酷中，待达到一定浓度后加入助剂, 经搅拌均匀, 就生产出防水涂料，再加入不同颜料即成为彩色涂料, 可喷涂于建筑物的外墙或水泥地面, 包装盒或包装箱外层, 起到防水的作用。

4）利用化学方法将聚合物裂解回收单体或者生成溶剂油。废聚苯乙烯热解及催化裂解制苯乙烯及芳香烃油废发泡聚苯乙烯于360℃,150min热解后分馏得沸程为144～146℃馏份为苯乙烯, 收率为70% , 如废发泡聚苯乙烯于催化剂用量为废聚苯乙烯的1/ 20下并于260℃热解反应60min ,苯乙烯收率为83% ,为无色油状液体。其他馏份分别为苯、甲苯、α-甲基苯乙烯、异丙苯、丙苯、聚苯乙烯及二、三聚合体。

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