1. 研究目的与意义（文献综述）
抗冲击性聚苯乙烯（简称hips，下同）是根据苯乙烯和丁基橡胶级小颗粒通过本体接枝共聚的方法生产从而获得的一种改性聚苯乙烯（简称ps，下同）材料，hips除保持普通ps所具有的基本性能如良好的刚性、热稳定性、尺寸稳定性、加工流动性、易涂装性、表面光泽性外，还大大改善了ps的脆性使其抗冲击性得以提高。
hips为ps的改性材料，分子中含有5-15%橡胶成份，其韧性比ps提高了四倍左右，冲击强度大大提高，使ps的应用范围广泛扩大，目前已部分代替了价贵的abs材料。已有阻燃级、抗应力开裂级、高光泽度级、极高冲击强度级、玻璃纤维增强级以及低残留挥发分级等。它具有ps具有成型加工、着色力强的优点。hips制品为不透明性。hips吸水性低，加工时可不需预先干燥。由于hips的综合性能较普通ps得以提高且更为均衡，使其在壳体材料得到广泛的应用。如hips可注塑或挤塑成各种制品，适合家电产品外壳，电器用品、仪器仪表配件、冰箱内衬、板材、电视机、收录机、电话机壳体、文教用品、玩具、包装容器、日用品、家具、餐具、托盘、餐具、结构泡沫制品、一次性用品、仪器仪表、家用电器和娱乐用品以及建筑行业。现抗冲击性聚苯乙烯已有生产并广泛用于电视机壳、商用机器和电器制品等。
进入20世纪90年代我国hips供应量需求大消费量也随之飞速增长，2000年全国hips的总消费量达到273.2万t/a,消费增长率达到12.47%，增长速度在5大通用合成树脂中最快，也是同期世界平均增长速度的6倍，预计到2005年我国hips的消费量将达259.18万t/a,2010年将达472.6万t/a，市场前景相当可观。相对于旺盛的需求我国hips的生产能力虽然增长很快但仍远不能满足需求，出现供不应求的境况，也不得不依靠大量进口国外hips产品，这占到了内地hips消费量的部分份额。经分析看出我国聚苯乙烯的产量虽在不断扩大进口量也在逐年增加然而出口量却有递减的趋势，这说明我国聚苯乙烯的消费量在逐年增加，国内聚苯乙烯市场仍存在供不应求的情况，市场发展空间十分巨大。同时也看出我国的hips产品相比较国外的还存在一些差距导致出口量不如人意，所以在抓住市场空间的同时我们更应该抓好产品质量的关口。
2. 研究的基本内容与方案
hips目前在工业生产上多采用本体聚合与悬浮聚合，因本体聚合在产品生产自动化程度、产品质量以及经济指标等方面都优于悬浮聚合，所以许多发达国家都采用本体聚合生产工艺。但就本次设计而言，鉴于我国悬浮聚合工艺成熟，传热问题易解决，聚合体系粘度低，反应热易排除且所以温度也容易控制，即使该聚合方法相比之下产品中多含有少量残留分散剂但也满足本次设计产品纯度要求。乳液聚合法也是ps的一种合成方法，但因其所用助剂多、工艺流程长、使用水量大，导致产生污水也多,因此乳液聚合很少用于生产。而溶液聚合是指苯乙烯单体在某有机溶剂中进行的聚合，这种方法存在有机溶剂的回收与残留和使用时单体的污染问题，并且生产成本高，所以仅适用于特殊用途。再加上国内工业生产ps仍较多采用悬浮聚合，并且本次设计生产规模小，产品为粗粒hips，悬浮聚合的产品纯度可以满足本设计要求，所以本设计选用悬浮聚合法，为便于工艺过程的控制，采用低温悬浮，间歇操作。
工艺路线的选择：本设计采用悬浮聚合法，此法为间歇操作，工序较多，但具有高的灵活性、可靠的热分散和苯乙烯单体转化完全的优点。此法实为二步法，第一阶段保持较低转化率，这阶段体系粘度较低，散热尚无困难，可在较大的普通聚合釜中进行；第二阶段转化率和粘度较高，为了得到较高的最终转化率，较好地排除反应热，使用具有不同分解时间的引发剂的混合物，并且对反应聚合釜进行设计。
设计的主要设备选型：为了方便传热及时带走多余热量控制反应温度,本设计中悬浮聚合将采用带夹套和搅拌装置的聚合釜进行聚合，传热介质选用蒸汽和冷水搅拌皿要求可使液浆的固体达到分散悬浮的程度。由于悬浮聚合的特点需要较高的得剪切力可以选择圆盘涡轮式桨叶。
3. 研究计划与安排
第1-2周：接受毕业设计任务书；
第3-4周：确定设计工艺路线和设计方案，完成开题报告；
第5-8周：完成工艺计算：物料衡算、热量衡算、设备计算、做出物料衡算表、热量衡算表、排入排除表；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]张武最.合成树脂与塑料·合成纤维[m].化工出版社，2000.
[2]张洋.高聚物合成工艺设计基础[m].化工出版社，2001.
[3]武汉化工学院等.化工容器及设备[m].湖北科技出版社，2005.
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