1 Сурет. Толық конверсиялы блок әдісімен стирол полимерленуінің технологиялық схемасы: 1- форполимеризаторлар, 2-колонна, 3-кері тоңазытқыш, 4-экструдер, 5-суыту ваннасы, 6-гранулятор.
Кемшіліктер: 1. Реакциялық массаның жоғары тұтқырлығы нәтижесінде полимерлену жылулығының жоғары мөлшері (685 кДж/кг), 2. Процесстің журу мерзімі үлкен, себебі конверсия 97-98% дейін жеткенде, процесс баяуланады.
Полимерленудің жарым жартылай конверсиялы блок әдісі өнімді, осы әдіс бойынша полимерленуді реакторлар батареясында 80-95% конверсияға дейін жеткізіп, бос стиролды айдап, өндіріске қайта жібереді.
2 Сурет. Стиролдың жарым жартылай конверсиялы полимерленуінің технологиялық схемасы: 1-жылуалмастырғыш, 2,3,4 – полимеризаторлар, 5-вакуум камерасы, 6-экструдер-гранулятор, 7-кері тоңазытқыштар.
Осы әдіс бойынша (2 сур.) стиролды немесе стиролдағы каучук ерітіндісін дозалау насоспен үздіксіз жылуаламстырғышқа 1 жібереді, онда ол 80-1000С дейін қыздырылып, реакторға 2 түседі, одан кейін насостар көмегімен реакторларға 3 және 4 бағытталады. Реакторлар бұл қышқылға төзімді, көлемдері 15-20 м3, қоршаулар, араластырғыштар және кері тоңазытқыштармен жабдықталған аппараттар 7.
Артықшылары: 1. Жоғары өнімділік – бір агрегаттын өнімділігі 15-25 мын. т/жылына; 2. Процесс төмен температурада журу себебінен полимердің молекулалық массасы жоғары және полидисперстілігі төмен.
2. Бұл процессте көлемдері 10-50 м3 аппараттар қолданады, себебі процесс сулы ортада өтеді, сондықтан жылудың түсуі реактор қоршамасы арқылы жүреді. Процесс жеңіл реттелінеді, сондықтан бір аппаратта полистиролдың бірнеше маркасын алуға болады. Яғни процесс жоғары технологиялық иілгіштікпен сипатталады. Суспензиялық полимерленудің үздіксіз процесін қалыптастыру қиынға түседі, себебі суспензия тұрақты емес және полимер араластырғыштарға мен аппарат қабырғаларына жабысады. Мерзімді реакторлар үлкен мөлшері және процесті интенсивтендіру себебінен жоғары өнімділікке ие. Сондықтан өндіріс мерзімді реакторлар арқасында іске асырылады.
Суспензиялық полистиролды мерзімді әдіспен алу процессі келесі стадиялардан тұрады: шикізатты дайындау, компоненттерді араластыру, полимерлену, фильтрлеу, шаю, кептіру.
Шикізатты дайындау – стабилизатор, инициатор және тағы басқа қосымшалардың және суспензияның сулы ерітіндісін дайындау. Суспензияның органикалық және бейорганикалық стабилизаторларын қолданады: поливинил спирті, магний және алюминий гидрототықтары. Полимерлену инициаторлары ретінде тотықтар (бензоил, лаурил және т.б. ) немесе азобисизомай қышқылының динитрилі.
3 Сурет. Пс суспензиялық әдісі бойынша өңдірісінің технологиялық схемасы: 1,2-араластырғыштар, 3- реактор, 4-елеуіш, 5-аралық сыйымдылық,6-центрифуга, 7-кептірігіш
Кемшіліктері – 1. Көп стадия, 2. Ағынды сулардың көп мөлшері.
3. Стиролдың комбинирленген полимерленуі көбіктенген полистиролды алу үшін қолданады (4 сурет).
Реакторда 1 стиролдың алдын ала блок полимерленуі жүреді. Полимерлену 80-85 0С инициатор – бензоил тотығы қатысында 30-40% конвесияға дейін жүреді. Содан сон форполимерді автоклавка 3 құйып, алдын ала енгізілген стабилизатордың сулы ерітіндісімен араластырады. Автоклавка стиролдағы инициатор ерітіндісінің жаңа порциясын және газтүзуші ретінде полистирол көбіктенуінде қолданылатын изопентан ерітіндісін құяды. Алынған суспензияны 90 0С және 7-9 сағат бойы араластырады. Дайын полимер суспензиясын елеуіш 4 арқылы аралық ыдысқа 5 құйып, сумен сұйылтады және центрифугаға 6 жібереді, мұнда полимердің сығылуы мен шаюы өтеді. Ылғалды түйіршіктерін ауа кептіргішіне 7 жіберіп 40 0С кептіреді.
