Här är en uppdelning av de gemensamma teknikerna och varför suspension är GO-TO-metoden:
* suspensionspolymerisation:
* Mekanism: Monomer droppar (styren) är suspenderade i vatten med hjälp av ett suspenderande medel (som polyvinylalkohol). Initiering sker inom dropparna med användning av en vattenolöslig initiator som bensoylperoxid.
* Fördelar: Producerar pärlor av polystyren med god storlekskontroll och enhetlig morfologi. Denna metod är väl lämpad för storskalig produktion.
* Begränsningar: Kan kräva höga temperaturer och tryck, vilket potentiellt kan leda till säkerhetsproblem och energikostnader.
* bulkpolymerisation:
* Mekanism: Styren är polymeriserad i en bulkfas utan något lösningsmedel eller suspenderande medel.
* Fördelar: Enklare process med minimala reningssteg.
* Begränsningar: Svårt att kontrollera värmeavledningen, vilket leder till ojämn polymerisation och potential för språngreaktioner.
* emulsionspolymerisation:
* Mekanism: Styren är polymeriserad i en vattenhaltig emulsion stabiliserad av ytaktiva medel.
* Fördelar: Snabbare reaktionshastighet, god värmeöverföring och producerar mindre partikelstorlekar.
* Begränsningar: Kan leda till restande ytaktiva kontaminering i slutprodukten och kräver noggrann kontroll av det ytaktiva systemet.
* Lösningspolymerisation:
* Mekanism: Styren upplöses i ett lämpligt lösningsmedel och polymerisation sker i lösningen.
* Fördelar: Bra värmeöverföring och kontroll över viskositeten.
* Begränsningar: Kräver lösningsmedelsavlägsnande efter polymerisation, vilket lägger till komplexitet och kostnad till processen.
Varför suspensionspolymerisation föredras för polystyren:
* pärlstorlekskontroll: Suspensionspolymerisation möjliggör produktion av enhetliga polystyrenpärlor, som är idealiska för olika applikationer som förpackningar och isolering.
* Hög molekylvikt: Processen gynnar produktionen av polystyren med hög molekylvikt, vilket bidrar till dess mekaniska styrka och hållbarhet.
* skalbarhet: Suspensionspolymerisation skalas lätt upp för produktion av industriell skala, vilket gör det kostnadseffektivt.
Även om andra tekniker kan användas för specifika polystyrenapplikationer, är suspensionspolymerisation det dominerande och mest praktiska valet för majoriteten av polystyrenproduktionen.
