8、聚苯乙烯及其他芳香族乙烯基化合物的合成与聚合

聚苯乙烯及其他芳香族乙烯基化合物的合成与聚合

1. 苯乙烯概述

苯乙烯单体由Newman通过蒸汽蒸馏从含有肉桂酸的液体琥珀中分离得到，经脱羧反应生成。Simon首次描述了其聚合反应，约在1925年开始了苯乙烯的商业聚合。目前，乙苯裂解是生产苯乙烯单体的主要途径，最初的商业化基于罐装本体聚合工艺。过去10年，聚苯乙烯产量年均增长2.8%，1995年全球产量达到850万吨。通用型聚苯乙烯通常采用溶液聚合，在过氧化物引发下连续生产；悬浮聚合适用于制备小球状产品；乳液聚合则是制备ABS树脂的常用方法。

聚苯乙烯在100°C以下呈玻璃状固体，具有相当的机械强度。橡胶改性聚苯乙烯是两相体系，橡胶分散在连续的聚苯乙烯相中，这种体系在需要高抗应力开裂性的应用中具有优势。此外，聚苯乙烯是非极性的，化学性质惰性，耐水且易于加工，广泛应用于食品包装、光学、电子、医疗和汽车等领域，通过控制取向还可提高其拉伸强度。

2. 苯乙烯的合成

目前，苯乙烯的生产主要以乙苯为原料，通过氧化铁催化剂脱氢生成粗苯乙烯：
[
\mathrm{C} {6} \mathrm{H} {5} \mathrm{CH} {2} \mathrm{CH} {3} \xrightarrow{\mathrm{Fe} {2} \mathrm{O} {3}} \mathrm{C} {6} \mathrm{H} {5} \mathrm{CH}=\mathrm{CH} {2}+\mathrm{H} {2}
]
通过控制低转化率或添加水作为稀释剂可减少副反应。此外，还可以通过乙苯