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Auteur(s)
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Brian BARRAN : Responsable du service Procédés polystyrèneElf Atochem
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Lire l’articleINTRODUCTION
Mise à jour du texte de Jean-Pierre POISSON (Atochem) paru en 1984 dans ce traité.
Le polystyrène est l’une des premières résines de synthèse, découverte en 1839, mais seulement produite en grande quantité et commercialisée en 1930 aux États-Unis et en Allemagne.
Les premiers procédés étaient de type polymérisation en suspension et discontinus (article Polystyrène. Procédé de polymérisation en suspension Polystyrène) ; ils ne sont actuellement plus guère utilisés que pour produire certaines résines de polystyrène de masse moléculaire élevée.
Dès 1940 ont été mis au point des procédés de polymérisation en masse ou en masse modifié par l’addition d’un peu de solvant, plus économiques du fait qu’il n’y a plus à manipuler de grandes quantités d’eau en suspension et que les opérations peuvent être menées en continu ou en discontinu, en général dans des réacteurs autoclaves agités en série, qui peuvent être suivis de réacteurs en forme de tour. On assiste alors dans les années 60 à l’augmentation des capacités de production par suite des progrès technologiques permettant l’évacuation de l’enthalpie de polymérisation, et au remplacement progressif des résines de polystyrène produites par le procédé suspension par celles obtenues par les procédés masse.
L’objet du présent article est de décrire un procédé masse continu.
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Investissement en limite d’unités1. Procédé de polymérisation en continu
La polymérisation en continu du styrène se fait avec ou sans catalyseur, sous l’action contrôlée de la température (de 80 à 170 oC), en présence ou non d’un diluant (éthylbenzène : 0 à 15 % en masse) qui abaisse la viscosité du milieu réactionnel et facilite le contrôle des températures.
Ce procédé, ancien dans son principe, connaît de nombreuses variantes, surtout sur le plan des équipements, notamment les réacteurs, leur agitation et leur système de contrôle de température.
Lorsque la polymérisation a lieu en présence de styrène, de plastifiant et de lubrifiant seuls, le produit obtenu est un polystyrène cristal (transparent).
Si la polymérisation a lieu à partir de styrène et de polybutadiène (2 à 10 % en masse), on obtient un polystyrène choc.
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