PS文献综述

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2 国外发泡级聚苯乙烯的发展状况及发展前景 2

2.1 国外聚苯乙烯泡沫塑料的发展概况 .................................................................... 2 2.2 世界聚苯乙烯泡沫的技术发展及市场前景 ........................................................ 2 2.3 全球市场格局和生产商分布 ................................................................................ 3

3 国内发泡级聚苯乙烯的发展状况及发展前景 5

3.1 国内聚苯乙烯泡沫制品的发展 ........................................................................... 5 3.2 国内聚苯乙烯泡沫制品的生产现状 .................................................................... 5 3.3 进出口情况 ........................................................................................................... 6

4 发泡级聚苯乙烯生产工艺

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4.1 EPS的性能 ........................................................................................................... 7 4.2 EPS的生产方法 ................................................................................................... 9 4.3 本课题实施方案 ................................................................................................. 14 4.4 珠粒到成品的转化 ............................................................................................. 16 4.5发泡剂的选择 ....................................................................................................... 17

5 EPS工业面临的关键问题

18

5.1 火灾 ...................................................................................................................... 18 5.2 回收利用 .............................................................................................................. 18 5.3 除物理回收外的方法 .......................................................................................... 20

6 发泡级聚苯乙烯的应用

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6.1 建筑行业 ............................................................................................................. 21 6.2 产品包装行业 ...................................................................................................... 23 6.3其它应用 ............................................................................................................... 24 6.4新的应用 ............................................................................................................... 24

参考文献

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I

1 概述

可发性聚苯乙烯（Expandable PolyStyrene，简称EPS）通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，为苯乙烯系列树脂中主要品种之一，容重轻，吸水性小，导热系数低，具有一定的弹性和刚性，成型工艺简单，其加工制品广泛应用于家用电器和精密仪器的包装、工业建筑物的隔热、冷藏库的绝热材料以及食品包装等方面。最常见的可发性聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明PS粒料。由可发性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品有几个专门步骤，这也是许多塑料树脂（包括可成型泡沫的聚烯烃及其共聚物）的一种特性。

EPS首先是由德国BASF公司的Fritz Stastny和Gath于 1949年首次研制的一种可制成塑料泡沫的材料，并于1950年2月获得“在聚合物中产生多孔体的方法” 的专利 。这种材料最先由瑞典进行大规模商品化生产救生圈由于EPS具有容重轻，吸水性小，导热系数低，具有一定的弹性和刚性，电绝缘性能好、隔音、防潮、防震及成型工艺简单等优良特性。因而在建筑、船泊、汽车、火车、冷藏等行业广泛作为隔热防烟材料和抗震材料，同时也被广泛用作包装材料。

目前世界各国EPS年产能力已达500万吨以上，仅次于聚氨酯泡沫塑料，其中美国约47万吨，欧洲约 101万吨，日本约18 万吨。2003年至2007年，是中国EPS产业不断向前发展的四年。国内原料生产总量由2003年底的105万吨增长到2007年的184万吨，占全球原料总产量的40%，成为国际上最大的EPS产业基地。

现在EPS 已成为苯乙烯树脂三大产品(GPPS、HIPS、EPS )中重要的品种之一。国内 EPS 消费结构, 主要是包装和建材, 大体比例为包装50%, 建材45%, 其它5% 。 随着近年来声像市场, 家电市场和快速食品市场的迅猛发展, EPS 需求量日益加大。另外, 在建材行业, 近年来推出的新型墙体材料, 钢板增强 EPS 板不仅质轻, 而且大大减少了建筑的投资, 节省能源, 施工方便、高效, 并能改善居住环境, 提高住宅房屋的档次。这种材料大有取代传统建材的趋势。国内的EPS 消费主要集中在江、浙等沿海一带, 绝大部分用于包装。由于国家大力发展中西部地区的, 西北地区的EPS 用量也随着电子产业、第三产业、建筑业

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的蓬勃发展, 用于包装及建材的EPS 需求量也越来越大, 但西北地区目前尚无生产EPS 的装置,主要原因是前几年苯乙烯价格的波动及其产量的, 使很多厂家望而却步, 故所用的EPS 均需从外地调运。 业内人士介绍, 我国 EPS 的年需求量将以20%的速度递增, 市场潜力十分巨大。

在外贸出口方面，中国EPS原料出口量由2003年的3.45万吨增长到2007年的24万吨。与此同时，国内EPS设备远销到欧洲、美洲、东南亚、中东等地区，清华EPS产业同杭州方圆一起，成为中国EPS设备出口的主力军。

\"十一五\"规划纲要中，中国明确提出2006-2010年期间单位GDP能耗降低20%左右，十七大报告更是将增强发展协调性，实现经济可持续发展，加强能源资源节约，作为各级部门的重要工作之一。这表明中国节能减排工作已经由一项普通的任务上升为国家的整个战略目标。而作为目前应用于建筑领域节能的最佳材料之一，EPS凭借其能耗少，成本低，性能高的特点，在中国建筑节能中发挥着重要作用，行业发展前景十分广阔。

2 国外发泡级聚苯乙烯的发展状况及发展前景

2.1 国外聚苯乙烯泡沫塑料的发展概况

聚苯乙烯（PS）发展至今包括通用聚苯乙烯（GPPS）,可发性聚苯乙烯(EPS),抗冲击聚苯乙烯(HIPS)。目前世界聚苯乙烯总生产能力1291万t/a,总消费量1026万t/a。聚苯乙烯泡沫塑料的产量约占聚苯乙烯总消费的18%。国外聚苯乙烯泡沫塑料在建筑中应用的比例较大,如西欧共同体1988年可发性聚苯乙烯泡沫塑料总消费量为49.3万吨,其中建筑用达31.2万吨,占当年总消费量的63.3%,包装为15.6万吨,为总量的32%。聚苯乙烯泡沫国外在建筑上主要用作屋面和墙体的保温。如今的EPS产品总已经不含氯氟烃或氢氯氟烃类发泡剂，实际上业界大都不再使用这些物质，部分已被碳氢化合物这样的发泡剂来代替，碳氢化合物在空气中很容易分解，这样EPS对臭氧层就不会有任何副作用。

2.2 世界聚苯乙烯泡沫的技术发展及市场前景

国外(GPPS、HIPS)即高抗冲聚苯乙烯大型装置均采用先进的搅拌釜式连续本

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体法聚合工艺,近年来的新型、复合过氧化物组成的引发剂使得生产工艺提高到一个新的阶段,产品中残留单体可降0.1%至以下。以GPPS、HIPS为例,目前世界上有家工艺路线最具代表性美国道化学公司的高立式釜工艺技术。日本东洋公司—三井东压公司的矮立式釜工艺技术。美国柯斯顿(CDSDEN)公司的卧式釜工艺技术。德国巴斯夫(BASF)公司的卧式釜工艺技术。美国汉斯曼(Huntsman)公司立式釜技术。

国外新品种开发的方向是对GPPS提高透明度,高融指对EPS提高发泡倍数、提高耐热、阻燃性、冲击强度对是提高刚性、冲击性、高光泽、耐燃、耐热、耐光、耐化学药品、高密度、导电性等。

2000年世界苯乙烯的需求量约为2099.2万吨, 2001年由于世界经济不景气,聚苯乙烯需求量下降,世界苯乙烯的需求量同比下降了约1.8%,为2060.9万吨。随着世界经济的复苏和苯乙烯库存增加的需要,2002年需求量达到2191.0万吨,同比约增长6.3%；2003年需求量达到2265.9万吨,比2002年增长了3.4%；2004年世界苯乙烯的需求量约为2350.6万吨,比2003年增长约3.7%。其中,北美/南美地区的消费量为620.1万吨,约占世界苯乙烯总消费量的26.4%；欧洲地区的消费量为583.1万吨,约占总消费量的24.8%;中东地区的消费量为38.3万吨,约占总消费量的1.6%；亚洲地区的消费量为1109.1万吨,约占总消费量的47.2%。预计到2006年,世界苯乙烯的总消费量将达到约2 536.8万吨,其中亚洲地区的消费量增长最快,将从2002年的1 028.2万吨增加到1218.7万吨,需求量的年均增长率将达到约4.3%。

2.3 全球市场格局和生产商分布

2.3.1 欧洲

欧洲所有较大的国家都生产包装和建筑用EPS，但要指出的是：几乎所有这些国家生产的建筑用EPS比包装用EPS产量要多得多。极少数国家，例如丹麦和英国，两方面的产量差不多[4]。当大部分的国家有显著的区别，尤其是德国和波兰，建筑用EPS产量是包装用EPS的500%~600%。结果，在整个欧洲建筑应用是EPS的主要应用领域（参见表2.1）。

表 2.1 欧洲EPS产量（来源：EUMEPS）

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领域 欧洲EPS产量（2001） 包装∕t 200000 建筑∕t 600000 最近几年，包装厂家已经留意到生产电子器件的企业正向欧洲中部及远东转移，EPS生产商也被迫随之转移，而且一些较大的欧洲成型公司在捷克、斯洛伐克和波兰建立了生产点。因此，包装用的EPS的产量在目前的欧盟成员国有所下降，同时新加入欧盟的国家将会恢复生产出很多。

随着对绝热的高标准要求，建筑法在能效方面的要求提高，需要补充一些创新的房屋组装方法。结果，整个欧洲EPS在建筑领域的应用范围小，但有明显的增长水平，预期会持续几年。谈到生产商的数量，最近几年，EPS建筑和包装工业都已经有重大的整合。许多大的EPS生产国，尤其是德国、法国和英国，已经有少量规模巨大、有影响力的生产商，并且这一点已经影响到他们与原料供应商的协议。其他国家如意大利和西班牙，仍有大量小的成型企业，将来有可能合并。 2.3.2 亚洲

与世界上其他地区不同，亚洲非常特殊，建筑用EPS制品产量非常低。对比发现，用于包装家用电器和普通用品的EPS制品产量非常大，其中大部分出口到欧洲和美国。用于运送鲜鱼的EPS包装盒也是重要的应用领域。从数值上看，整个亚洲EPS制品产量在世界市场占主导地位，一些国家如日本和韩国，数年来产量一直很大，而中国最近几年的产量有了飞速增长（参见表2.2）。 2.3.3 美国

在美国，建筑和包装用EPS产量很大程度上接近，当需要说明的是，用于盛装食物的EPS盘和其他容器的产量比欧洲要多得多（参见表2.3）。

表2.2 亚洲EPS产量（来源：AMEPS） 国家或地区 包装用EPS产量（2001）∕t 中国 韩国 日本 700000 228000 201000 马来西亚 印度 其他 国家或地区 包装用EPS产量（2001）∕t 29000 25000 50000 4

泰国 中国

37000 32000 总量 1302000 表2.3 美国EPS产量 （来源EPSMA） 应用领域 所有EPS销售量 EPS部件 包装用EPS

产量（2001）∕t 394000 180000 214000 3 国内发泡级聚苯乙烯的发展状况及发展前景

3.1 国内聚苯乙烯泡沫制品的发展

我国聚苯乙烯泡沫塑料问世于60年代,1965年上海、北京相继通过技术鉴定并投入工业生产。80年代我国引进了20条挤出聚苯乙烯片材生产线,生产能力约为15000一20000t/a同时大板块成型机、预发泡机、包装成型机的生产技术水平有了一定程度的提高。

随着我国经济建设的扩大,对聚苯乙烯的需求巨增到1994年底,我国引进和国产装置已形成年产38.78万吨的生产能力。我国聚苯乙烯的消费结构基本上是挤塑、模塑制品占76%,泡沫制品占24%。在挤塑、模塑制品中包装材料占35%,工业配件占25%,旧用品占15%,建筑及其它占25%。

3.2 国内聚苯乙烯泡沫制品的生产现状

国聚苯乙烯泡沫塑料问世于60年代,1965年上海、北京相继通过技术鉴定并投入工业生产。80年代我国引进了20条挤出聚苯乙烯片材生产线 ,生产能力约为15000 一20000t/a。

经过近30年的时间 ,国内 EPS生产企业的产能、 技术状况和产品质量得到了飞速的发展（参见表3.1、3.2）。

时间 产量/万 t 表3.1 国内 EPS产量 1996 1997 1998 1999 2000 19.2 24.9 35.9 42.7 57.7 5

2001 67.9 2002 76.1 2003 84.0

表3.2 国内主要EPS生产企业

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 企业名称 见龙机构 无锡兴达塑料厂 广东中山台达塑料厂 江苏省江阴江华塑料有限公司 扬子BASF苯乙烯系列有限公司 广东汕头海洋塑料有限公司 广东省中山聚合塑料公司 金陵石化公司 上海高桥石化公司 河北顺新泡沫塑料厂 广东高明高聚化工公司 燕山石化公司化工二厂 合 计

生产规格/万t· a-1 32 20 10 8 6 5 4 1 1 1 1 0.4 .4 3.3 进出口情况

随着国民经济和石油化工的发展,我国生产PS规模不断扩大,产量不断增加。但是生产量还远不能满足需求。根据海关的数据2000年我国进口的聚苯乙烯中,一般贸易81.532吨,进料加工贸易7.422吨,来料加工贸易681.588吨。一般贸易和进料加工贸易占进口总量的47.3%,来料加工贸易及其它占52.7%。

2001年我国进口的PS中,一般贸易104.436吨,进料加工贸易555.285吨,来料加工贸易680.741吨,其中经广东省进口的达111.69万吨,占总量的86.78%。2000年我国出口PS不含可发性,下同51.887吨,2001年我国共出口32.414吨,出口量有所减。中国EPS原料出口量由2003年的3.45万吨增长到2007年的24万吨。与此同时，国内EPS设备远销到欧洲、美洲、东南亚、中东等地区，清华EPS产业同杭州方圆一起，成为中国EPS设备出口的主力军。

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4 发泡级聚苯乙烯生产工艺

4.1 EPS的性能

EPS最初应用于建筑和包装领域领域，其绝热性能和力学保护性能是最优的，在建筑领域的应用，如地板下或墙壁的隔热材料，都得益于其良好的绝热性，而作为易碎电子产品的包装材料，则需要强的力学（冲击）保护性能。EPS越来越多的用于食品运输和包装（鱼、水果和蔬菜），在这方面，力学性能和绝热性能都起重要的作用。 4.1.1 力学性能

EPS泡沫塑料闭孔结构内含98%的气体可以使其通过改变和恢复形状来缓冲冲击，这一过程可以有效吸收瞬间冲击带来的能量，提供极好的防护（参见表4.1）。

表4.1 不同密度的EPS泡沫塑料物理性质（来源：BASF） 密度/g﹒cm-3 拉伸强度/kpa 弯曲强度/kpa 压缩10%的压应力/kpa EPS泡沫塑料会吸收很少量的水，但没有吸湿性，其力学性能不受湿气的影响。 4.1.2 绝热性能

除了真空，空气是最简单，成本最低的绝热介质，薄空气层具有非常低的传热性。但是，依靠空气作为绝热介质并不总是实用，对包装货物的材料，需要形成外封壳。

EPS含许多细微气泡的闭孔结构，使其具有优良的绝热性。这种情况下EPS是理想的包装材料。由于其内在的性质，EPS泡沫塑料不会直接影响其他物质，比如食品。

应注意EPS泡沫塑料在非常低的密度时（10~15 g﹒cm3）具有较大的导热性，随着密度的增加而下降，密度在30~50 g﹒cm3时具有最佳绝热性能，密度继续增加，导热性又随之增加（参见表4.2）。

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15 200 200 90 25 350 400 180 40 600 700 320 50 750 900 400 表4.2 不同密度的EPS泡沫塑料热性能（来源：BASF） 密度/g﹒cm-3 导热率/W﹒m-1﹒K-1 4.1.3 化学性能

EPS的性能受化学药剂的影响变化比较大。长时间接触盐水、皂液、漂白剂和大多数稀酸溶液而不会影响其性能，但多种有机溶剂会明显影响其性能。

EPS泡沫塑料和其他聚合物一样，长时间曝露在紫外线下，性能会有很大变化。但考虑到作为包装材料时，使用期限较短，这一影响并不重要；作为建筑材料使用时，使用寿命虽然较长，但曝露在紫外线下的可能性较小，故这一影响也不太重要。EPS对动物没有营养价值，不会受霉菌侵蚀，也不会分解出任何污染地下水的水溶物。

4.1.4 EPS性能的最新研究：对水果和蔬菜的意义

研究已经发现了EPS作为食品包装材料的价值。运输水果时，因为新陈代谢的作用，水果会释放出二氧化碳，随着包装材料内二氧化碳含量增加，水果成熟过程可以减慢。

韩国食品研究所的最新研究成果表明：EPS作为水果和蔬菜的包装材料与其他任何材料比，可更好的保留蔬菜水果的营养价值，这一成果也得到密歇根州立大学包装学院的证实。实验显示：与其他包装材料相比，用EPS包装，水果与蔬菜中的维生素C含量可以保持在较高水平。

研究人员选择了三种水果——苹果、梨和葡萄——以及三种蔬菜——南瓜、黄瓜和西红柿——分别包装、储存在控制温度下，然后采用通用的测试方法常规检测它们的新鲜程度和营养价值。结果表明，用EPS材料包装，每一测试指标都超过其他材料。

研究的主要原因之一是因为现今收获的农产品很大比例因变质而浪费了，某些地方的变质比例高达45%，而研究发现EPS可以有效的减慢变质。

对维生素C含量测试研究发现：储存一周之后，一些蔬菜的维生素C含量可以保留高达44%以上。对不同储存时间的水果的检测表明用EPS包装比用波纹纸板包装的维生素C含量可以多保留6.6%-41%。 4.1.5 影响泡沫制品密度及其它性能的主要因素有如下几点：

10 0.043 20 0.035 40 0.033 50 0.033 60 0.034 8

1．温度

在低于玻璃化温度下，发泡剂向外逸出，珠粒不胀大。温度增高，聚合物转变至高弹态，发泡速度与发泡倍率增大这是由于发泡剂汽化，形成泡孔，水蒸汽渗入泡孔，孔内压力增高，孔壁层对拉伸的阻力减小所致。在更高温度下，聚合物的高弹形变份量减小而粘流(塑料)形变份量增大，孔壁强度下降，在发泡程度不大时即破裂，已膨胀的泡孔又出现回缩，因此发泡倍率必然很小。实践证明，可发性PS树脂的最佳发泡温度为l04—109℃。 2．时间

时间在恒定温度下，发泡倍率随时间增长而增大，达到最大值后，又随时间延长而减小。在较高温度下，最大发泡倍率随时间增长减小的趋势更为急剧，原因是孔壁中细裂纹很快发展成粗裂纹，孔内压力迅速下降，使泡孔很r陕收缩。由此可见，高温发泡时，控制最大发泡倍率很田难，若通水冷却时间稍微不当，泡孔即发生瘪塌。所以发泡与冷却时间随温度而定。 3．聚含物分子量与分布

PS树脂分子量越大，其拉伸取向能力、取向后强度、玻璃化温度与粘流温度皆越高，因此便可提高发泡温度．以获得更大发泡倍率。用分子量分布窄的PS树脂，发泡温度范围宽，发泡倍率大，泡孔强度高，孔壁极限厚度小，且制品质地均匀，断裂拉伸强度与相对伸长率皆高。

4.2 EPS的生产方法

4.2.1 苯乙烯的本体自由基聚合 4.2.1.1 聚合机理

苯乙烯的自由基聚合，历经链引发、增长和终止三个阶段。热引发本体聚合的机理已有深入的讨论[15]。

不含阻聚剂的苯乙烯，在90℃以上即能很快自聚，变成无色、黏稠的聚合物溶液。由热引发聚合得到的聚苯乙烯树脂中往往含有0.2%～1.5%的二聚体和三聚体，这些有害的齐聚物在加工成型时挥发出来，导致气味和模具上的油状液滴。现在聚苯乙烯的生产大多使用引发剂，使聚合反应在较低的温度下进行，以减少热引发，从而减少二聚体和三聚体的生成。常用的引发剂是过氧化物、偶氮

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化合物、四苯基乙烷等。其中更多使用的是过氧化物，这是因为：①过氧化物成本较低；②过氧化物的引发效率比偶氮类引发剂高，因为笼蔽效应副反应较少；③使用偶氮类引发剂时，笼蔽效应副反应会在聚合物中留下有害的残留物；④使用四苯基乙烷类引发剂时，会在链端生成不稳定的残基。

苯乙烯链增长的反应活化能比引发反应小，仅为32.6kJ/mol。所以增长反应的速率比引发反应快得多。而链终止反应的活化能更小，约在10 kJ/mol，所以链终止更易发生。有人测定过[16]，苯乙烯本体聚合时，增长的活性连的平均寿命仅为10-3～10-2s，聚合度可以达到103。

聚苯乙烯链自由基的终止有偶合和歧化两种方式。偶合终止得到的聚苯乙烯的分子量显然高于歧化终止。从能量的角度，偶合终止时反应物结构保持不变，活化能小，歧化终止要发生C-H键的断裂，需要能量，因此当聚合反应在较低温度下进行时，偶合终止是主要的，随着温度的升高，歧化终止逐渐成为主导。

在苯乙烯自由基聚合反应中，除了链引发、增长、终止三步基元反应外，也伴有链转移反应[7]。 4.2.1.2 塔式本体聚合技术

经典的塔式反应器是德国法本Ⅲ式流程。这种老式的塔式本体聚合不使用引发剂，通过热引发聚合，预聚合温度为80～100℃，转化率控制在32%～35%，连续操作。为了提高反应速度，缩短停留时间，预聚合温度也可提高到115～120℃，转化率可达50%，黏度较大。

从工程角度分析，该工艺还有以下缺点：①转化率过高，后期反应速率很慢，总的停留时间太长，反应器的容积效率大大降低；②物料黏度过大，只能用逐步升温的方式使之流动，前后温差太大，造成产物聚合度分布加宽。 4.2.1.3 添加少量溶剂的单釜连续本体聚合技术

添加少量溶剂的苯乙烯本体聚合，溶剂量通常控制在3%～15%范围内。添加溶剂的主要目的是降低体系的黏度。溶剂通常只选用苯或乙苯，因为它们能和聚苯乙烯混溶，而且又容易得到。

由于添加了溶剂，并且转化率较低，因此该工艺设计有脱挥发物装置，脱除的单体和溶剂循环使用。通过对脱挥设备结构的不断改进，如今聚合产物中的残余单体含量已降至很低，质量比法本工艺有很大提高。

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4.2.2 苯乙烯的悬浮聚合 4.2.2.1 聚合原理

苯乙烯的悬浮聚合是苯乙烯以微珠状分散在介质中进行的聚合反应。水通常被用作悬浮介质，苯乙烯在水中的溶解度非常低，80℃时仅为0.062%。苯乙烯苯乙烯悬浮聚合的温度，有高低之分。低温法在80～85℃聚合，如仅靠热引发，则反应速度很慢，因此要加引发剂；高温法在120～150℃聚合，不加引发剂，反而要加一点阻聚剂（或缓聚剂），避免反应速度过快而产生爆聚[18]。

从动力学观点来看,苯乙烯的悬浮聚合和本体聚合相似,可以看成是在小颗粒中进行的本体聚合。分散剂与反应历程无关。由于苯乙烯的悬浮聚合和本体聚合相似，所以它的分子链的形成也经历链引发、链增长、链终止和链转移的历程。苯议席进行低温悬浮聚合时，由于加入了引发剂，所以它的分子量主要决定于引发剂加入量的多少。通常很少使用分子量调节剂（如叔十二碳硫醇）来调节 聚苯乙烯的分子量。苯乙烯在高温悬浮聚合时，分子量只取决于温度，而且通常认为链终止主要通过自由基的转移和两个自由基之间的歧化而发生。

苯乙烯悬浮聚合的优点是聚合时所放出的反应热容易扩散开来被介质带走，总体上克服了反应温度分布范围宽的现象，因而生产出的聚苯乙烯树脂比老式本体聚合法生产出的聚苯乙烯耐热度高。实质上，反应温度分布范围窄，促使分子量分布范围变窄，从而使得聚苯乙烯树脂耐热度得到提高。苯乙烯悬浮聚合与本体聚合相比的缺点是产品纯净度稍低，因为它的珠粒表面容易黏有悬浮分散剂等残余物，电性能、光学性能会受到影响。另外，悬浮聚合苯乙烯转化率不可能达到100%，剩余的单体有一部分被放空，另有5000-6000mg/kg的单体残留在树脂中。如果采用酸洗技术来除去悬浮剂，还要产生更多的化学污水，废单体放空则会污染环境。 4.2.2.2 聚合方法 1．一步法聚合工艺 （1）技术原理

一步法是将苯乙烯单体、引发剂，分散剂、水、发泡剂和其他助剂一起加入反应釜聚合，得含发泡剂的树脂颗粒，经洗涤、离心分离和干燥，制得EPS珠粒产品。为避免发泡剂对聚合反应的阻抑影响，发泡剂一般应在聚合转化率达

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90％以上时加入。二步法是将苯乙烯聚合成一定粒度的P S珠粒，经分级过筛，再重新加水、乳化剂、发泡剂和其他助剂，于浸溃釜内加热浸溃，故此法又称后浸渍法[8]。 （2）工艺的发展

徐红岩开发出了一种以磷酸三钙(TPC)为分散剂戊烷为发泡剂,过氧化苯甲酰(BPO)和过氧化苯甲酸叔丁酯(t-BP)为引发剂的一步法生产ESP的工艺,以磷酸三钙为分散剂的一步法工艺粘釜物少且比原二步法工艺省时。

李正康采用无机分散相、优化分散体系、引发体系以及适宜工艺条件，将聚合和浸渍在同一反应釜内一步进行生产可发性聚苯乙烯产品其具有工艺简单、操作控制容易、能源消耗少、生产周期短、生产成本低等优点。

张玮等通过羟乙基纤维素和无机分散剂复合体系并用、在反应温度为90°C搅拌速度为440r/min 的工艺条件下,采用一步法制得了稳定性好的可发性聚苯乙烯珠粒产品,且粒径分布在 0.833~3.327mm的粒子可达90%以上。通过大量试验表明该工艺路线可行且配方简单操作方便体系稳定产品质量稳定。

巴洛瓦、鲁佩舍夫等在研究中将苯乙烯单体悬浮在热水相之中。其中水相含0.15~1.5%的磷酸三钙和0.07~0.35%的碳酸钙。单体转化率为15~47%时往悬浮液中加入仲烷基硫酸钠（0.001~0.020%）。反应三段时间后检查悬浮液的稳定性后就可以加入8wt%的异戊烷。此方法可按一种工艺制取各种类型的聚苯乙烯塑料 可保证粒料有规定的粒度组成，粉状粒组含量很少还可提高其过程的稳定性。

Carlier，Christophe以聚乙烯醇为分散剂,过氧化苯甲酰为引发剂,加入0.1~1%的Tisher-Tropsch成核剂,0.1~1%的石腊以及2~9%的戊烷,采用一步法制得了EPS。该法不但不影响EPS最终模塑的效果，而且还提高了珠粒的预发泡的产量和发泡率。

Cluck,Dietzen,Hahn等研究出了一种颗粒状发泡性苯乙烯聚合物的制备工艺,该工艺是通过将苯乙烯和任选的共聚单体一起在水性悬浮体中进行聚合反应,在聚合反应之前、期间或之后加入发泡剂。在制得的聚合物中含有5~50wt%膨胀石墨和任选的 2~20wt%磷酸化合物作为阻燃剂，能够满足防火等级B1和B2的要求。

从上面可以看出，一步法生产 EPS技术已经发展得较为成熟，相关的报道

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也较多，其工业化程度也较高。

2．二步法聚合工艺 （1）技术原理

二步法工艺是将苯乙烯、PS、软水以及分散剂溶解、混合，经计量槽加入聚合釜内，加入引发剂和部分助剂，在适宜的条件下进行聚合生成PS粒料并干燥至含2~3%的水分。然后将拟进行浸渍的PS粒料，在不断搅拌的条件下，用旋风加料器或人工送至含一定分散剂和发泡剂（如戊烷）的釜中，在适当的温度和压力下浸渍2~3小时，以获得EPS。 （2）工艺的发展

东山昭义等发明了一种生产PS型珠粒和EPS型珠粒的方法,该法包括使苯乙烯型单体在水介质中,在搅拌叶片部速率为2.3~5.5r/s的搅拌条件下、在微溶于水的磷酸盐和水溶性亚硫酸盐或水溶性过硫酸盐存在下进行悬浮聚合成聚苯乙烯珠粒，再将得到的PS珠粒按粒径 0.3~0.4mm的小珠粒和0.6~0.7mm的大珠粒分别用发泡剂浸渍、预发泡和模塑，能够很好地控制EPS的粒径。

时运铭，周建国等利用聚乙烯醇作为分散剂、液化石油气为发泡剂，加入了四溴乙烷为阻燃剂。通过采用二步悬浮聚合法制得了EPS珠粒。该法装置简单、流程短、投资少、能耗低、产品质量稳定、容易操作。

Crevecoeur，Nelissen，Lemstra将水在苯乙烯聚合以前，在强粘度作用下用适宜的乳化剂乳化成乳液滴，然后将这些含有苯乙烯的乳液滴加入含有分散剂的水相中，在适宜温度下加入引发剂使苯乙烯充分聚合成PS。这样，制得的EPS内就含有一定量的水分,并能够让其在不加任何发泡剂的情况下进行发泡。克服了以往加入发泡剂导致发泡剂外漏而造成的环境污染。

从上面可以看出，二步法生产EPS珠粒很早就被利用。但其工序复杂、原材料消耗大等缺陷。从而不易实现其工业化，也就制约了它的进一步发展。

3．一步法工艺与二步法工艺的比较

一步法工艺具有工艺简单、流程短和投资费用低的优点，在降低消耗和节约能耗方面均优于二步法，但产品分子量略低，且由于聚合与浸溃在同一过程中进行，难免产生部分含发泡剂的粉状物，处理起来十分麻烦。二步法生产工艺由于

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聚合后就对聚合物颗粒进行分级，再根据不同粒经按不同工艺浸渍，故所得EPS珠粒质量较佳，同时还可避免含发泡剂粉状物的产生，不必进一步处理，但二步法工艺生产流程较长，投资费用较高，且生产过程能耗大，产品成本高。

一步法虽有缺点，但与二步法比较仍是利多弊少，特别是在经济上占有极大优势， 故目前国外生产EP S较为普遍地应用一步浸渍法。

表4.3一步法、二步法生产 EPS比较

项目 EPS成品质量 工艺条件 技术经济 一步法 粒径分布较宽 ,不均匀 工艺要求严格 ,能耗少 ,流程短 一次性投资较高 ,生产自动化程度高 ,易集中控制 ,人工操作少 因发泡剂易挥发 ,故仓储时间短，市场适应性差 ,设备利用率差 二步法 粒径分布较窄 ,粒子均匀 能耗较大 ,流程长 ,工艺要求相对较低 ,易操作 一次性投入较低 ,自动化程度低 ,人工操作较多 中间产品 PS可作为产品出售 ,也可生产其他品种 ，市场适应性强 生产灵活性 国外从70年始EPS生产工艺由二步法转向一步法。但80年代以前国内一直用传统的二步法工艺，90年代初先后引进英国shell公司一步法在上海高桥化工厂和金陵石化公司塑料厂投产，通过多年实践与探索，对其工艺和配方进行了一系列的改进，所用悬浮剂和各种助剂已实现国产化。 4.苯乙烯种子法悬浮聚合

种子悬浮聚合工艺，是在聚合开始前，向体系中加入一定量的聚苯乙烯颗粒作为种子，在悬浮聚合的过程中种子颗粒不断长大，得到最终产品。这种方法最早由日本积水化成公司提出，随后日本钟渊和三菱油化也相继进行了研究，申请了一系列专利。根据专利介绍，产品中某一粒径级分的比例可达90%以上。

种子聚合时，溶胀了单体的种子颗粒黏度较大，不易分散，而单体小液滴则通过碰撞逐步并入种子颗粒中，结果仅剩下种子颗粒，并均匀长大，直至硬化。因此种子聚合产物的粒径均匀，而且可任意通过改变种子的粒度和加入量，来调节产物的粒径。

4.3 本课题实施方案

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4.3.1生产EPS的基本原理

EPS产品的生产采用低温悬浮聚合一步法工艺技术,以苯乙烯单体为主要原料,以水悬浮介质和介质,在机械搅拌和分散剂的作用下,苯乙烯单体被分散成无数油状的液滴,并悬浮限水中,在引发剂的作用下,在每个液滴中发生按自由基反应历程进行的聚合反应，聚合到稳定阶段后加入发泡剂，发泡剂在一定的温度压力下，渗到珠粒内，同时聚合反应进一步进行，生产出合格的EPS粒子。

以羟基磷酸钙、十二烷基苯磺酸钠为分散剂，以有机过氧化物为引发剂，在搅拌作用下，苯乙烯单体以液滴的形式悬浮于水中，按自由基反应历程进行聚合反应，聚合到稳定时间后加入发泡剂，发泡剂在一定温度压力下渗透到珠粒内，同时珠粒进一步聚合，生产出合格的EPS粒子。

生成的EPS粒子经水洗，离心脱水一级干燥 ,二级干燥风送、筛分、涂层、计量称重后,包装成EPS成品。 4.3.2化学反应方程式

苯乙烯的聚合属于自由基聚合,主要分为链引发、链增长、链终止三个阶段。 1．链引发

a.引发剂分解,形成初级自由基 R:R→2R·

b.初级自由基与单体,形成单体自由基 R·+ CH=CH2→R-CH2-CH· 2．链增长R-CH2-CH·+nCH2=CH→R-CH2-CHnCH2-CH·

3．链终止

3.1偶合终止

RCH2-CHnCH2-CH·+RCH2-CHmCH2-CH·→RCH2-CHnCH2-CH=CH-CH2CH-CH2

mR

3.2歧化终止

RCH2-CHnCH2-CH·+RCH2-CHmCH2-CH·→RCH2-CHnCH2-CH2+RCH2-CH mCH=CH 15

4．总反应式 nCH2=CH→CH2-CHn

4.4 珠粒到成品的转化

转化过程分三个阶段：预发泡、熟化和最终模塑成型[4]。 4.4.1 预发泡

用大约80～100℃的蒸汽加热原料（在称为预发泡室的特殊设备内）。材料的密度大约630 kg／m3降到10～35 kg／m3之间。在预发泡过程中，致密的珠粒变为内部具有充气小闭孔的泡沫塑料珠粒。

预发泡室实质是一个直径为1m、高为2m的圆柱形容器，一个中间搅拌设备装有引进低压蒸汽的装置。预发泡装备有两种：连续式和间歇式。

现在连续式预发泡装备并不受到包装制品厂家的青睐，因为产品密度的精确度不能满足后续模塑成型的要求。不过，需要连续供应大量预发泡材料的模塑厂家仍然会常常采用。

间歇式预发泡过程包括预称一定量原料，在导入蒸汽前将原料放入预发泡装置，导入蒸汽，材料体积增大，至容器的预设点后断开蒸汽。根据填埋预发泡室的材料质（重）量，先经过实验确定预设点。

在这一过程中，低压、低温的蒸汽与原料混合，它软化了聚苯乙烯并且提高了温度，直到发泡剂沸腾为止。颗粒尺寸会明显增大40～50倍。然后把这些预发泡材料放入大的储存料仓内，放置大约12h。 4.4.2 熟化

在预发泡过程中，由于珠粒尺寸的快速增长，珠粒内产生真空，这部分机械强度非常低。气体渗入珠粒内产生大气压力，这对生产最后阶段成型制品质量非常重要。

另外，预发泡时各珠粒内会留有湿气，而珠粒干燥对最后模塑成型有利，因为干的珠粒需要的能量较少。

由于这些原因，通过管子把预发泡的珠粒吹到巨大的料仓干燥，均衡内部压力。

这就使珠粒获得了较大的机械弹性，改进了膨胀能力，这对随后的成型非常有用。

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4.4.3 模塑成型

在这个阶段，把这些稳定的预发泡珠粒传送到模具内，珠粒在模内再次受到蒸汽作用，粘结在一起，可生产出大块产品(随后可分割成需要的形状，如板状、盘状、圆柱状等)。我们可选择模具来成型所需形状的产品。

世界上大多用于加工EPS的成型机主要是由德国和意大利生产的。这种机台工作时使用由阴、阳模组成的铝制模，阴、阳模之间形状就是所需制品的形状。模具安装在压制机上，压制机有附设装置从两个半模的后面通过装在模具上的开槽小气嘴将蒸汽导入到模具内。

发泡制品的尺寸很难精确测量，在包装时，大部分情况下，增加或减少1.5mm是没有问题的，因为制品的伸缩性可以补偿这一误差。

4.5发泡剂的选择

一般分物理性与化学性两大类发泡剂： 4.5.1 物理性发泡剂

物理性发泡剂又分气体发泡剂，常用的为压缩氮，在注射成型加工时，氮在高压下注入聚合物内，泄压后氮不溶解于聚合物而形成塑料中的细孔结构，氮为惰性气体，离开聚合物后无残留物，不过这种方法在工业应角中受，因为要有特殊的专用设备。与可生成氮气的化学发泡剂相比，发泡孔结构较粗，表面欠光洁。犷液体发饱剂通用的为C5~C7的短链脂肪烃及它的氯化氟化物。此液体发饱剂，应用温度范围较宽，低压大气下操作，广泛的被用子发泡聚苯乙烯工业化生产中，在日本专利中，则介绍混合烃较多。此外氟氯化合物也很普遍，因为它们比氯化物更少毒性。 4.5.2 化学发泡剂

化学发泡剂又分无机与有机两种，最通用的无机化学发泡剂为碳酸氢钠，优点为价廉，不燃，低温分出CO2，但工业上应用也受，由于分解温度较宽，在最后成品中，赋予开孔结构，而CO2在聚合物中之扩散速度比氮气更快。有机化学发饱剂在聚合物中以325~430OF的中温加工应用最多，如偶氮二碳酞胺，以及1，1一偶氮双甲酞胺，在聚苯乙烯、ABS的加工中均有采用。高温化学发泡剂分解温度范围为400~725OF，抗冲聚苯乙烯、ABS采用的发泡剂为对一甲苯

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磺酞半卡巴腆(P一TolueneSulphonglsemiearbazide)分解温度在460OF左右、产生的气体包括N2、CO、CO2及少量的NH3。

5 EPS工业面临的关键问题

5.1 火灾

由于EPS在建筑领域应用普遍，所以要了解清楚EPS在火灾中的行为。为了有效地做这一工作，在最终使用条件下对EPS的性能进行评估是非常重要的，并且这不仅与EPS的化学结构有关，也与EPS的物理状态有关[4]。

几乎所有有机材料都易受火的影响，聚苯乙烯发泡塑料是易燃的。但是实际上，材料的燃烧行为取决于其使用条件及其固有特性。化学结构不同，固有特性不同，这与材料是否含有阻燃剂有关。燃烧行为还取决于EPS与其他材料的结合性能、产品使用位置以及环氧含量（通风性）。重要的一点是，只要安装正确，EPS产品就不会出现无缘无故发生火灾的情况。

阻燃剂的加入大大改善了EPS的防火性能。当存在燃烧其他材料的大着火源时，阻燃部分最终也会燃烧，在这种情形下，整个建筑物可能也无法挽救。

当EPS曝露在较小的火源附近时，阻燃剂会发挥重要作用，在这种情况下，泡沫材料受热收缩，可以稍微远离火源，降低了着火的可能性。阻燃剂的分解物也可以使较小的火焰熄灭，所以，一旦移开火源，EPS就不会继续燃烧。

最常用的阻燃剂是HBCD（六溴环癸烷），现在还没有其他可供选择的阻燃剂。目前正在对HBCD做风险评估，但仍需较长时间。不过很可能会在制品上标示出涉及水中有机物的化学成分。欧洲化学工业委员会（CEFIC）已经成立了筹划指导委员会来重估其地位。

烟是火灾中一个重要因素，因为浓烟有毒，并且妨碍人们找到安全出口。在实际火灾中，人们预料到了EPS隔热材料生烟，但事实上，大部分烟来自于燃烧的木头、油毛毡和家具。

和许多其他建筑材料一样，EPS可燃，但这一点只有当EPS作为露天绝热材料评价时才有意义。防火安全原则考虑的是最终使用环境，EPS不会无缘无故发生火灾。

5.2 回收利用

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世界上正在开展环境法规，PS工业和所有其他材料都会受到影响。在欧洲，包装业是最早制定法规的行业之一（包装和包装废弃物——94／62／EC）。

随着欧盟每一个成员国（1999）对94／62／EC的贯彻执行，包装材料的回收利用指标也已建立起来。

重要的是包装和包装废弃物法规并没有特别针对EPS，仅仅考虑了通用塑料回收指标（回收率15%，2001）。在整个欧洲，EPS业界可互通回收技术信息，促进最先进的回收技术发展，直接导致大多数欧洲国家回收水平超出预定目标。同样地，目标达到的高回收率使EPS填埋量减少，不必再通过提税或颁布地方禁令来了。

补充的新法规对一些垃圾如废弃的电子电气设备（WEEE）、报废的车辆作了一些，但预期不会对EPS造成影响。

现在还不清楚将来的法规发展情况，但目前或待议的欧洲法规并未排斥EPS包装材料的使用。

随着对各行业大量环保法规的制定和完善，一些公司认为使用EPS包装材料难以满足环境法要求，的确，在太多太多的场合，都存在着EPS不能回收利用的观点，这完全与事实不符，因为在欧洲，EPS的回收程度已经超过了法规要求，是所有塑料中最高的。

欧洲EPS业界多年来一直积极支持使用过的包装材料的回收利用，许多大型电子公司成功回收循环利用了EPS产品。

质轻是EPS作为包装材料使用时的优点，但会对回收造成困难，因为难以运输。当把未压实的EPS包装材料放进标准（12m）容器内时，还不够半吨重，运输在经济上不可行。

但EPS行业已经注意到这一点，采用大量压实机来保证回收顺利。 大多数压实机是靠一个旋转的变螺距螺杆工作的，可以在体积上以35:1甚至40:1压缩，材料一旦压实，就可以运输很长的距离，运送到回收点就切实可行了。

回收时，公司很少使用加热方法，即加热熔融PS使回收料变为元帅固态材料。这种方法比较慢，并且能量过于集中于装料容器，产生的固体块料可能更难加工。不过新的粉碎技术的发展可能会使这一方法在将来应用越来越广泛。

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人们还提出一种溶解法，即把EPS加入到一大缸溶液中，使其溶解而得到可以运输的溶浆。如果材料中EPS仅占2%，98%为空气，材料就很容易溶解，并且有许多溶剂可供选择，但现在人们对有机挥发物（VOC）的排放也很关注，所以一般不采用此法。

已经进行了一些研究，采用从柑橘类水果中萃取的一种化学物来溶解EPS，不涉及VOC。然而，这种方法辅助工作复杂，成本高，还没有被普遍接受。把材料压实仍是最常用的方法。

EPS回收利用形式有许多种。首先，它可以重新制成EPS发泡材料，在建筑领域大量使用，建筑业上用回收的包装材料作绝热板。研究表明，只要操作正确，回收料制成的新的PS泡沫塑料对制品性能没有负面影响。

整个欧洲，回收料也应用在包装领域，与新的包装料混合使用或是用作包装填充料。

一旦去掉EPS中的气体成分，EPS就与结晶PS没有区别，可以用作非发泡材料。因此，回收利用的EPS可以广泛用作办公室设备、衣架、录影带以及花盆。

回收的EPS材料最新颖的应用之一是作为木材代用品，可用于许多领域。回收的PS可以做成外观的性质类似木头的制品，和木头一样可以锯、钉或装螺钉，还可以制作一些简单的制品，如公园长椅、护栏柱，并且已经在公园和海运航道上使用。这种制品比硬木成本低，用来代替红木、柚木等硬木，减少对雨林的破坏。英国一家大的零售商已宣布在他们的柜面使用这种制品。因为它非常耐用，可以有效抵抗手推车的碰撞。

英国一家回收厂目前已开发了新的替代方法，经销一种由回收PS和石粉制成的石板替代品。这种材料与传统石板非常相似，但预计更耐用，成本更低。该项目包括生产屋顶石板替代品，是把石粉和回收的包装用EPS料以50:50的比例混合制作，这一项目由一家较大的传统石板制造商赞助，一旦成功，将需要大量的PS。

5.3 除物理回收外的方法

当物理回收方法不适合时，通过焚烧材料进行能量回收是一个可行的方法。因为EPS材料具有比煤还高的热值，与燃油差不多，焚烧可以得到大量的能量。

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对焚烧厂的排放物有严格的，人们已经开发了监控系统，使焚烧厂可以运转而不对周围环境和居民造成任何负面影响。对伦敦废物处理厂的SELCHP能量测试表明，在严格的排放物之内可以实现燃烧。

垃圾中的EPS很容易转化为新的能量，从环境的角度考虑，我们可以通过焚烧处理无法切实回收的塑料垃圾。

在现代垃圾处理程序中，填埋应该仅是最后一步。好的垃圾填埋厂应该足够稳定，不会沉降，EPS是填埋处理的理想材料，因为EPS物理性能稳定，不易降解。

应该没有公司或个人关注EPS使用带来的环境问题。在欧洲，没有特别针对EPS的环境法规，并且在许多欧洲国家，回收利用水平已经超过了法规要求。

所以对EPS高发泡倍数、提高耐热、阻燃性、冲击强度都是目前的研究方向所在。只有改变了结构才能更有利于EPS的应用与回收。

6 发泡级聚苯乙烯的应用

半个世纪以来，EPS在包装工业和建筑工业领域大批量的应用，在包装工业，它能提供优良的抗冲击性能，优良的绝热性又使其应用在建筑领域，作为家庭和办公室绝热材料。然而，EPS在包装和建筑领域的应用市场已经成熟，需要发展在其他新领域的应用，这些新领域不同于传统的建筑和包装领域，下面将分别讨论[4]。

6.1 建筑行业

近年来由于建筑节能的要求越越严格,寻求高效、价格适宜、易于施工的隔热保温材料,对建筑设计、施工、用户来说是一个重要的环节。从而促进了聚苯乙烯泡沫塑料在建筑保温中的应用。

EPS的特性使它成为理想的轻质填料、绝缘保温材料、装饰或最后修整用材料，便于路面排水的轻质道路填料等。去看一下建筑工地或检查一些建筑物构造，你会发现EPS制品到处可见，它们发挥了重要的作用。

低热导率：由于充满空气的闭孔结构，阻止了热或冷的传播，使材料具有较高的绝热性能。

质轻：10~35㎏／m3的密度可做轻而安全的结构件。

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力学性能：虽然EPS质轻，但制品具有较高的力学性能，在一些应用中（如：承载屋顶保温、人行道下的铺地材料等）非常重要。

低吸水性：湿度会影响材料的热性能和力学性能，材料的低吸水性有助于保持这些性能。

容易操作和安装：用一般的工具就可加工材料，并可以保证最后理想的修整和调节。同时，由于材料质量轻，可以方便运输，节约安装成本。

耐化学性：EPS材料与建筑行业常用的水泥、石膏、盐、水等材料有很好的相容性，但不包括溶剂。

多方面适应性：可以成型成多种不同形状和尺寸，来满足特殊领域的特殊要求。

耐老化性：材料的寿命可以和建筑物本身寿命一样长，且始终保持其所有的性能。EPS产品不会被外部试剂改变，也不会受真菌或寄生物的影响，因为材料中不含营养成分。

EPS在建筑业主要用作隔热材料，应用于绝热墙壁（主要是内部或外部的空腔）、屋顶和地板。对新的或整修的建筑物同样适用。

装上EPS绝热材料，意味着需要较少的燃料，因为夹层装有EPS板的墙壁热量损耗约为没有装隔热材料的1/5，也就是热量损耗可以减少70%以上。把用于制造EPS绝热板所使用的燃油考虑进去，按照楼房使用期内所消耗的燃料来计算，大约可以节省200㎏的燃油。

EPS也用来作为“填充”料或孔隙模，有助于解决桥梁、路堤、水坝、码头、港口中较差的地基带来的问题。

EPS还可用于隔声，可以通过减振来减少办公室内物体与混凝土地面撞击产生的噪声。不用任何特殊装备，就可以快速地铺好大面积混凝土地面。

由于质轻有浮力，EPS还可以用作游艇比赛的浮坞。在建筑领域，EPS还有各式各样可能的用途，事实上，建筑物中随处可见EPS材料，在一些大的建筑工程（如道路、桥梁和铁路）方面也常应用EPS。

所有EPS生产商都意识到了减少产品对环境的负面影响的必要性，也意识到使生产制品需要的能量最小化、回收能量最大化的必要性。

国外聚苯乙烯泡沫塑料在建筑上的应用很普遍, 总消耗量已达160多万吨。

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我国因建筑造价的影响, 虽然它比聚氨酷泡沫便宜些, 建筑应用仍难以承受, 近年来随着建筑节能法规的贯彻实施, 聚苯保温板在建筑上的应用量呈增长的趋势。

我国聚苯乙烯泡沫塑料板在建筑中主要用于墙体、地板及屋面的保温,以墙体的应用为主。用作建筑墙板的结构形式大致有类, 彩色钢板轻质聚苯隔热夹芯板, 钢丝网架夹芯板及纤维增强聚苯乙烯外保温复合墙体。

鉴于聚苯乙烯泡沫比聚氨醋泡沫的价格便宜,近年来我国自行研制及引进了以彩色涂层板为表面材、自熄性聚苯板为芯材的复合超轻建筑板材,钢丝网水泥夹芯复合板泰柏板、舒乐舍板等以及水泥聚苯板等。同时,聚苯板的应用也从国家重点工程如亚运会工程建筑等逐渐推广到工业厂房、民用建筑。聚苯乙烯泡沫塑料国外聚苯乙烯泡沫塑料在建筑上的应用很普遍,总消耗量已达多160万吨。我国因建筑造价的影响,虽然它比聚氨酷泡沫便宜些,建筑应用仍难以承受,近年来随着建筑节能法规的贯彻实施,聚苯保温板在建筑上的应用量呈增长的趋势。

6.2 产品包装行业

在现代包装工业领域，EPS是一种非常重要的材料，因为它兼有抗冲击、低成本以及不污染环境等特点，简而言之，其独特的优点使其成为全世界范围内家用电器、园艺产品和渔业运输的主要包装材料。其通用性意味着不论是模塑还是手动切下的EPS，它会保护从最小的电子元件到最大的冷库冷藏车，其突出的吸振性确保被包装产品的安全。另外，它的抗压性使其成为能叠起堆放制品的理想包装材料。

大多数白色产品（如冰箱和洗衣机）以及褐色产品（如电视机和录音机）在运输时用EPS包装可免遭损坏，又由于EPS轻，几乎不会增加货物质（重）量，从而运输成本和汽车排放可保持在最小范围。

EPS的绝热性可以保持食品新鲜，并且在销售过程中防止冷凝，所以广泛应用在农业中用来包装水果和蔬菜。

在潮湿条件下没有强度损失，这使得EPS成为包装冷冻储存产品的理想材料。还有，EPS具有防潮性，可以满足很高的卫生要求。EPS另外一个常用的方面是渔业运输，用EPS包装放在冰块中的鱼，使它保持冷冻直到最后目的地。

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这一应用主要是利用EPS的绝热性而不是力学保护性能。

园艺中心也使用EPS容器来盛放较小的植物和花木，如果不用EPS而用其他塑料容器盛放，植物很容易受到冻害，具有足够绝热性的EPS可以保护植物在早期生长阶段免受霜冻伤害。

考虑到安全性，EPS可以非常明显地提高产品的安全性能，使用它制造儿童车座和骑脚踏车兜风用的头盔时，其具有的保护性能、强度以及吸振性是至关重要的。

EPS是一种理想的包装材料 ,通过成型工艺 ,可根据需求加工成各种形状、 不同厚度的产品。在负荷较高的情况下 ,这类材料会被压弯 ,当受到震荡或坠落地面时 ,它会起到缓冲、 防震的作用。在特殊情况下 ,还可以通过提高它的表面密度来承受较大的荷载 ,在防震、 防破碎包装中起重要作用。

6.3其它应用

除了应用在包装和建筑这些传统行业，EPS在另外一些领域也有应用，为全面起见，这些领域值得关注，不过目前大都未大量应用，只有很少量的应用。

最近几年，EPS以及其“姐妹”产品发泡聚丙烯（EPP）在汽车工业的应用越来越普遍。但EPP主要应用在构造部件上，如汽车的前后保险杠，而EPS作为轻质填充物应用在底盘下，因为会发出“吱吱”声，生产厂家一直避免使用，目前，这个问题已经得到解决，EPS的应用机会越来越多。

最近几年，自行车头盔因为普遍使用，生产水平有了稳定提高。由于具有优良的抗冲击性能同时质量轻，EPS已成功的用于包装领域，现在EPS以其保护作用又有了新的应用。

在其它应用领域，冲浪板作为休闲用具已经风靡全球多年，EPS以其质轻和耐用性而被选用。充气土壤也提出过用少量的EPS颗粒。

6.4新的应用

最近几年，EPS最重要和最新奇的建筑应用之一是制作绝热混凝土墙（ICF）。这种墙壁包括两层分离开的EPS端墙，在两层EPS层之间填上混凝土以保证强

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度，是房屋建筑既快捷又节能。

这种EPS与典型的包装成型方法一样，都是由模塑制成，但在模具内需插入一金属或塑料片。这样每块EPS型块都由两片平行相向的EPS板组成，两片之间的距离由插入片固定。

型块可以很快地组合在一起，一旦加入混凝土，成品就具有特别好的强度和绝热性，声音传播测试也表明这种墙壁的隔声性是普通墙壁的3倍。

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