Polystyrènese yon polymère lajman itilize ak anpil aplikasyon jaden, tankou materyèl anbalaj, materyèl elektwonik, materyèl bilding, ak sou sa. Plis pase mwatye syèk ki sot pase a, divès metòd yo te devlope pou fè sentèz Polystyrène, ak atik sa a pral konsantre sou entwodwi plizyè nan metòd sa yo. Sentèz Polystyrène anjeneral adopte metòd tankou polymérisation radikal gratis, polymérisation cationique, echanj ion, elatriye. Sa ki annapre yo se yon metòd sentèz pou Polystyrène:
1. Metòd polimerizasyon radikal gratis:
Metòd polystyrène lib radikal polymérisation se youn nan metòd entèz ki pi lajman itilize. Prensip metòd sa a se sèvi ak adisyon nan inisyatè radikal gratis tankou oksijene idwojèn nan solisyon an jenere yon reyaksyon radikal gratis nan monomè styrène, ak Lè sa a, radikal yo gratis kontinyèlman polymerize, finalman fòme yon polymère ki rele Polystyrène. Pandan pwosesis sa a, li nesesè pou fonn monomère styrène nan yon sòlvan apwopriye epi kontwole tanperati reyaksyon an ak tan pou reyalize efè polimerizasyon vle a. Li se youn nan metòd pwodiksyon prensipal li yo. Metòd sa a gen ladan etap sa yo.
1.1. Preparasyon matyè premyè:
Premyèman, li nesesè yo prepare matyè premyè ki nesesè pou pwodiksyon an nan polystyrène. Pou polimerizasyon radikal gratis, styrene anjeneral itilize kòm monomè a, epi yo itilize oksijene benzoyl (BPO) kòm inisyatè radikal gratis. Kalite BPO varye ant 2 pousan ak 3 pousan.
1.2. Preparasyon tank reyaksyon:
Reyaksyon an polymérisation mande pou itilize yon tank reyaksyon, epi lè w ap prepare tank reyaksyon an, li nesesè pou konsidere kantite reyaktif ak kapasite tank reyaksyon an. Tank reyaksyon yo anjeneral te fè nan materyèl tankou Nerjaveèi asye, vè fib ranfòse plastik (GRP), oswa polyethylene pou kenbe tèt ak reyaksyon chimik ak kondisyon presyon ki wo.
1.3. Pretretman tank reyaksyon:
Tank reyaksyon an bezwen sibi pre-tretman pou asire ke pa gen okenn pousyè oswa enpurte andedan tank la, epi li ka kenbe tèt ak presyon ki wo nan paramèt pwosesis. Teren chofaj la sitiye apeprè 15 pousan anba tank la, ki ka chofe elektrik. Anba a nan brase a ta dwe paralèl ak anba a nan tank reyaksyon an pou kenbe tanperati inifòm ak kondisyon vibran.
1.4. manje reyaktif:
Styrene ak BPO yo antre nan tank reyaksyon an selon bidjè a epi yo bezwen ajoute quantitative. An menm tan an, yon sòlvan reyaksyon bezwen yo dwe ajoute nan tank la reyaksyon - amelyore likidite nan reyaksyon an, diminye viskozite, ak anpeche pwojeksyon. Solvang reyaksyon souvan itilize yo enkli etan, toluèn, oswa dichloromethane.
1.5. Pwosesis reyaksyon:
Bouche tank reyaksyon an epi chofe l nan yon sèten tanperati, anjeneral ant 120 ak 150 degre Sèlsiyis, pou kòmanse reyaksyon an. Pandan pwosesis reyaksyon an, BPO deklannche polimerizasyon radikal gratis, ki ka sibi kwasans chèn epi fòme molekil polymère. Reyaksyon an pwogrese soti nan solid nan likid subkritik ak Lè sa a, nan polymère gluan.
1.6. Fen reyaksyon:
Lè reyaksyon an rive nan yon sèten nivo, li bezwen sispann. Anjeneral pale, nan fen reyaksyon an, li nesesè refwadi tank reyaksyon an pou konvèti polymère a soti nan yon keratin nan yon blòk solid, epi retire blòk polystyrène blan an nan tank reyaksyon an.
1.7. Manyen pwodwi:
Blòk polystyrène yo jwenn yo bezwen trete ak fabrike, anjeneral, pa fanm k'ap pile blòk polymère yo nan patikil, chwazi mòfoloji patikil ki apwopriye, ekstrè enpurte tankou monomè ki pa reyaji ak lwil oliv lubrifyan, ak elaji kò a pou jwenn plastik polystyrène ki disponib nan komès.
An rezime, polymerization radikal gratis nan polystyrène lajman itilize nan endistri, epi li nesesè yo peye atansyon sou kondisyon fonksyònman tankou tanperati reyaksyon ak manje egzak asire pwodiksyon an nan bon jan kalite pwodwi polymère.
2. Metòd polymérisation cationique:
Polymerization kationik se yon lòt metòd souvan itilize pou sentèz Polystyrène. Rezon ki fè metòd sa a rele polymerization cationique se ke li itilize konpoze iyonik ki chaje pozitivman kòm katalis pou polymerize styrène. Avantaj nan metòd sa a se ke polymère sentèz la gen yon pwa molekilè inifòm ak distribisyon pwa molekilè etwat, kidonk li se souvan itilize yo prepare polymère presipite ak gwo pwa molekilè ak distribisyon etwat pwa molekilè. Li te premye prepare atravè polimerizasyon radikal gratis. Avèk demann lan ogmante pou pèfòmans polymère, polymérisation cationique te piti piti vin yon metòd souvan itilize pou prepare Polystyrène. Polymérisation cationique se yon metòd contrôlables Et efikas pou pwepare bon kalite polymères polystyrène. Pandan pwosesis preparasyon an, li nesesè kontwole paramèt tankou kondisyon reyaksyon ak pousantaj adisyon monomè pou asire bon jan kalite a nan pwodwi a.
Sa ki annapre yo se etap detaye pou prepare Polystyrène pa metòd polymérisation cationique.
(1) Preparasyon konpozisyon sistèm reyaksyon:
Sistèm reyaksyon pou prepare Polystyrène anjeneral konsiste de twa konpozan: monomè, inisyatè, ak ajan solisyon. Monomè a se anjeneral styrène, inisyatè a ka silfat amonyòm (NH4HSO4) oswa persulfat amonyòm ((NH4) 2S2O8), ak sòlvan an ka dlo oswa solvang òganik (tankou toluèn oswa xylene). Yo nan lòd yo asire melanje inifòm nan sistèm nan reyaksyon, anjeneral li nesesè melanje eleman sa yo respire anvan reyaksyon an.
(2) Pretretman nan sistèm reyaksyon:
Anvan plis reyaksyon, li nesesè pre-trete sistèm reyaksyon an. Premyèman, yo ta dwe byen netwaye raktor a ak evaporator rotary pou evite prezans nenpòt enpurte. Dezyèmman, sistèm reyaksyon an bezwen koule ak nitwojèn pou retire oksijèn, yo nan lòd yo anpeche oksijèn nan entèfere ak aktivite a nan inisyatè a.
(3) Ajoute inisyatè:
Yon fwa sistèm reyaksyon an pare, yo ka ajoute yon inisyatè. Pou silfat amonyòm, anjeneral li nesesè fonn li nan dlo davans epi ajoute li nan sistèm reyaksyon an. Pou persulfate amonyòm, li anjeneral dekonpoze an iyon persulfate ak iyon amonyòm, ak Lè sa a, ajoute nan sistèm reyaksyon an.
(4) Adisyon monomè:
Lè inisyatè a deja prezan nan sistèm reyaksyon an, adisyon monomè yo ka kòmanse. Vitès adisyon monomè yo ta dwe trè dousman, anjeneral nan entèval 2-3 èdtan. Si yo ajoute monomè a twò vit, li pral mennen nan reyaksyon polimerizasyon san kontwòl epi finalman mennen nan polimerizasyon twòp nan pwodwi a, ki ka afekte pwopriyete yo nan pwodwi a.
(5) Pwogrè reyaksyon ak kontwòl:
Pandan reyaksyon polimerizasyon an, anjeneral li nesesè kontwole paramèt tankou tanperati reyaksyon, dire, ak pousantaj adisyon monomè pou asire bon jan kalite a nan pwodwi a. Lè yo itilize silfat amonyòm kòm yon inisyatè, tanperati reyaksyon an anjeneral varye ant 80 a 100 degre C ak tan an ka dire pou plizyè èdtan. Lè yo itilize persulfate amonyòm kòm yon amors, tanperati a anjeneral ogmante ant 110-130 degre C.
(6) Separasyon, pirifikasyon, ak tès pwodwi yo:
Apre reyaksyon an fini, sòlvan an nan solisyon an ka retire lè l sèvi avèk yon evaporator rotary pou jwenn yon Polystyrène ki ka geri. Finalman, pwodwi a ka pirifye atravè etap tankou tretman asid ak filtraj kabòn aktive. Pwodwi yo separe ak pirifye yo ka sibi tès fizik ak chimik pou detèmine kalite yo ak pwopriyete estriktirèl yo.
3. Metòd echanj iyon:
Metòd echanj iyon an se yon lòt metòd souvan itilize pou sentèz Polystyrène. Nan metòd echanj ion, yo itilize polymère ak gwoup fonksyonèl anionik pou fè echanj kasyon pou fòme Polystyrène. Metòd echanj iyon an se yon metòd rapid, efikas ak pri-efikas pou sentèz Polystyrène, ki te resevwa atansyon ak itilizasyon toupatou.
Metòd echanj iyon polystyrène se yon teknik echanj ion ki souvan itilize pou retire oswa anrichi yon ion espesifik nan yon solisyon. Metòd sa a reyalize separasyon ak pirifikasyon pa adsorption iyon soti nan filtrate nan sit echanj ion nan polymère a. Nan atik sa a, nou pral bay yon entwodiksyon detaye sou prensip la, etap aplikasyon yo, ak kèk metòd aplikasyon pou metòd echanj iyon polystyrène.
Prensip:
Metòd echanj iyon polystyrène a baze sou de prensip: teyori elektwochimik ak adsorption.
Teyori elektwochimik: Sit echanj yo nan eleman echanj iyon polystyrène egziste nan fòm iyon, ki pote chaj iyonik epi yo ka lakòz atraksyon elektwostatik oswa repouse iyon nan elektwolit la. Entèraksyon Electrostatic sa a ka adsorbe menm kalite iyon ansanm oswa echanj iyon korespondan youn ak lòt.
Adsorption: Adsorption se fondasyon metòd echanj iyon polystyrène. Gen yon gwo kantite sit echanj nan eleman echanj iyon nan polystyrène, ki ka bay efè adsorption fizik ak chimik ki koresponn. Dapre efè adsorption ki koresponn lan, konpozan echanj iyon polystyrène ka oaza adsorbe iyon matche, kidonk reyalize efè separasyon ak anrichisman.
Etap aplikasyon:
Etap aplikasyon metòd echanj iyon polystyrène yo ka divize an etap enpòtan sa yo:
(1) Pre tretman: Nouvo kolòn echanj iyon polystyrène a ta dwe trete anvan yo itilize pou retire nenpòt solid ki sispann ak enpurte epi reyalize pèfòmans optimal. Metòd pre-tretman yo gen ladan lave dlo, lave asid, ak lave alkali
(2) Egzanp pre-tretman: Filtre oswa netwaye solisyon echantiyon an pou retire solid solid ki sispann ak enpurte. Si sa nesesè, kalibrasyon pH ak ajoute tanpon kapab tou fèt.
(3) Pwosesis echantiyon: Solisyon echantiyon an ka trete atravè yon kolòn echanj iyon polystyrène lè l sèvi avèk koule gravite oswa presyon ki wo. Iyon yo nan kolòn echanj iyon polystyrène a pral fè echanj ak iyon yo nan solisyon an, epi yo pral retire iyon yo nan solisyon an, pandan y ap iyon yo nan faz solid la ap rich.
(4) Lave: Faz solid trete a ta dwe lave pou rafrechi sit echanj yo epi retire iyon depase. Valè pH solisyon lave a anjeneral menm ak valè pH ki fèt pou kolòn echanj iyon polymère.
(5) Desorption: Iyon ki deja adsorbed nan kolòn echanj iyon polymère bezwen desorbed, anjeneral, lè l sèvi avèk pi fò konsantrasyon elektwolit ak / oswa plis solvang polè. Pou egzanp, solisyon elektwolit fò tankou solisyon klori sodyòm ak solisyon klori amonyòm yo ka itilize pou operasyon desorption.
(6) Rejenerasyon: Rejenerasyon kolòn echanj iyon polystyrène depann sou kalite materyèl echanj yo itilize epi anjeneral yo ka reyalize atravè plizyè kalite metòd tretman. Pou egzanp, gwo konsantrasyon asid oswa solisyon alkalin yo ka itilize pou tretman retabli kapasite adsorption nan kolòn echanj iyon sa yo. Natirèlman, fò pwodwi chimik enteresan pa ta dwe itilize pou fè pou evite domaj nan materyèl solid.
Metòd aplikasyon:
Metòd echanj iyon polystyrène lajman itilize nan domèn anviwònman, byoloji, ak edikaman. Pou egzanp, li ka itilize pou separasyon ak pirifikasyon iyon pi oswa melanje, amann Bioseparasyon ak pirifikasyon, ak pirifikasyon preparasyon nan endistri pharmaceutique la. Dimansyon aplikasyon espesifik la gen ladan:
(1) Separasyon ak anrichisman iyon
(2) Retire oswa anrichi jèn oswa pwoteyin
(3) Separe Polymers Ionik
(4) Modifikasyon solisyon ak amelyore estabilite fòmilasyon yo
(5) Itilize pou tretman dlo pwosesis endistriyèl
An rezime, metòd echanj iyon polystyrène se yon teknoloji enpòtan lajman ki itilize nan laboratwa ak sit endistriyèl. Nou te deja prezante etap aplikasyon metòd sa a an detay. Nou espere ke atik sa a ka bay lektè yo ak yon konpreyansyon pi fon ak konsèy, ak plis ankouraje devlopman ak aplikasyon nan polystyrène ion echanj teknoloji.
Pi wo a se metòd sentèz prensipal pou Polystyrène. Metòd sa yo gen avantaj korespondan ak dezavantaj, epi yo ta dwe chwazi metòd espesifik yo dwe itilize ki baze sou bezwen aplikasyon aktyèl yo.