Tratamentul prelungit de polistiren la o temperatură de peste 500 ° C, în prezența oxigenului conduce la degradarea acesteia.
Polistirenul obținut prin polimerizarea monomerului stiren. Pentru a îmbunătăți proprietățile sale polistiren copolimerizată cu diverși monomeri vinilici. Deosebit de importante sunt grefați și bloc copolimeri de stiren cu cauciuc având îmbunătățită duritate (polistiren antișoc).
O scurtă trecere în revistă istorică
Pentru prima dată de polistiren a fost produs în Germania în 1839, producția industrială de polimerizare termică stiren a fost stăpânit numai în 1920 (prin brevet Ostromyslenskogo).
Un mare stimulent pentru a crește producția de stiren și polistiren a servit organizația în Statele Unite, în timpul al doilea război mondial producția de cauciuc stiren butadienă.
În URSS, cercetarea privind sinteza și polimerizarea stirenului au fost realizate în 30-40s Salkind, Zelinsky, Vansheydtom și colab. Producția industrială a polistirenului desfășurat după război.
In 50-60s au fost elaborate procedee pentru producerea de copolimeri de stiren cu alți monomeri vinilici, combinând polistiren și stiren-acrilonitril copolimeri și cauciucuri obținut polistiren izotactică. Acest lucru a îmbunătățit foarte mult polistiren rezistență mecanică, pentru a îmbunătăți rezistența termică.
In anii 1980, polistiren antișoc cel mai larg utilizat produs în industrie prin grefare stiren sau stiren și acrilonitril butadienă cauciuc.
În 1980 Uniunea Sovietică au fost stăpânit procese continue pentru producerea de homo- și copolimeri de stiren unități în aparatul de capacitate mare, asigurând o productivitate ridicată și produse din polistiren de bună calitate.
Prepararea polistiren (stiren de polimerizare)
Stirenul poate fi polimerizate ambele mecanisme radicale și ionice ale. Polimerul obținut prin polimerizare printr-un mecanism radical. și are o structură atactică este amorfă; polimer obținut polimerizare coordonarea ionilor, în funcție de tipul de catalizator poate fi amorfă sau cristalină (izotactică).
polistiren amorfa preparat în diferite moduri - în bloc (în greutate). emulsie. suspensie sau soluție în prezența inițiatorilor sau fără ele (prin polimerizarea termică).
polistiren izotactic preparat în prezența Ziegler stereospecifice - Natta. În timpul prelucrării sub încălzire peste temperatura de topire (aproximativ 250 ° C), polistiren izotactică transformat ireversibil în stare amorfă, care limitează utilizarea acestuia.
În industrie, polimerizarea stirenului se realizează în bloc. emulsii și suspensii. Soluție de polimerizare nu a găsit aplicarea pe scară largă, deoarece polimerul rezultat are o greutate moleculară relativ mică și separarea din soluție prezintă dificultăți considerabile. Pe lângă soluția de polistiren (de exemplu, lac, adeziv) nu poate fi utilizat datorită rezistenței la impact redus al lacului rezultat, îmbinarea adezivă.
Metodele industriale cele mai promițătoare de obținere a polistirenului sunt:
Polimerizarea bloc monomer stiren pentru a finaliza conversie a pierdut practic importanta datorita procesului de intensitate redusă și de a produce un polimer cu proprietăți care nu îndeplinesc cerințele moderne.
In ultimii ani, devin tot mai importante în suspensie a stirenului polimerizare (metoda șarjă) în aparatele de mare putere unitate (100 m 3 sau mai mult).
polimerizarea în emulsie stiren (proces discontinuu) este mult mai puțin utilizată în industrie decât bloc, bloc-suspensie și suspensie.
polistirenul emulsie este utilizat numai pentru fabricarea spumelor în scopuri de construcție bloc continuu, care necesită un polimer cu greutate moleculară ridicată. Producerea de polistiren emulsie implică etape laborioase de uscare a particulelor fine de polimer și curățare cantități mari de ape uzate contaminate cu stiren toxice și alte substanțe. Nevoia de pregranulată de emulsie polistiren fin divizată înainte de procesare creează, de asemenea, unele dificultăți tehnologice. Rezultată polistiren emulsia are proprietăți dielectrice mai slabe decât metodele bloc și tulbureală polistiren sintetizat.
Proprietățile polistiren
Polistirenul este o densitate solidă amorfă de 1050-1080 kg / m 3. Greutatea moleculară a gradelor comerciale de polistiren depinde de metoda de producție și variază de la 50 000 la 300 000. Singura excepție este o emulsie de polistiren. greutate moleculară poate fi mult mai mare.
mare influență asupra proprietăților polistirenului are polidispersie sale. care au un bloc de polistiren este destul de semnificativ.
Pentru clasele industriale de distribuție greutate moleculară a polistirenului caracterizată prin raportul Mw / Mn. Corespunde 2-4 (în funcție de condițiile de preparare).
Prezența fracțiunilor cu greutate moleculară mică în polimer:
- reduce stresul de rupere sub tensiune, șoc, îndoire;
- reduce rezistența termică a polistirenului.
În acest sens, îmbunătățirea procesului tehnologic de polistiren bloc care vizează reducerea polidispersie acestuia.
Tehnica utilizată cu un indice de topire polistiren rasplava2-30.
În prezența Ziegler - Natta polistiren cristalin izotactică obținut. care este diferit de temperatură de topire ridicată amorfă (230- 240 ° C) și proprietăți mecanice superioare. Cu toate acestea, polistiren izotactică greu de prelucrat în produse.
Indicatori de proprietăți de bază, polistiren de uz general obținute prin diferite metode sunt prezentate în Tabelul 1.
Tabelul 1: fizico-mecanice proprietăți de polistiren, obținute prin diferite metode
Pentru a crește rezistența în producția de filme din polistiren și filamentele de polimer este orientat.
Polistirenul se caracterizează prin caracteristici dielectrice ridicate. rezistență chimică. rezistență la apă și proprietăți optice bune.
Proprietățile dielectrice ale polistirenului
El este un foarte bun izolator. Proprietățile sale dielectrice nu depind de umiditatea mediului și nu practic schimba la temperaturi variind de la -80 la 90 ° C și frecvența este variat de la 1 × octombrie doi-01 × 10 9 Hz. Emulsie polistiren dielectrică mai puțin de un bloc la suspensie.
rezistență Polistiren la acizi și solvenți
Polistirenul este foarte acid- și rezistență alcaline, este rezistent la acizi non-oxidanți anorganici (clorhidric, sulfuric, fluorhidric), precum și alcooli și săruri. Cu toate acestea, polistirenul este dizolvat în tetraclorură de carbon, benzen, este instabil la acțiunea eteri, esteri, hidrocarburi aromatice, alifatice și hidrocarburi clorurate. Este destul de ușor de oxidat, sulfonat, nitril halogenat.
Proprietățile optice ale polistirenului
Block polistiren transparent, incolor, transmite 90% din lumina vizibilă. Ultraviolet si polistiren transparent în infraroșu de mai jos. Indice mare de refracție = valoare nD25 1,5-1,6 utilizează un bloc de polistiren pentru fabricarea sticlelor optice.
dezavantajele polistiren
Dezavantajele polistiren sunt rezistenta la foc mic și rezistență la impact. înclinația spre îmbătrânire.
rezistență termică polistiren
Atunci când este încălzit la 300-400 ° C pentru a forma un monomer polistiren depolimerizate.
polistiren rezistență
polistiren Impact 19,6- vascozitate de numai 27,4 kJ / m 2. În funcționarea acesteia crește fragilitate datorată îmbătrânirii polimerului. În acest sens, utilizarea polistiren de uz general, ca un material structural este limitat.
Comparativ cu alte materiale termoplastice polistiren are o duritate mare suprafață. Modulul său de tracțiune este destul de mare (12,9-103 MPa). iar alungirea la rupere este mică (1,5%); stres fractură de întindere odată cu creșterea temperaturii scade.
Reciclarea polistiren
Polistirenul este ușor de prelucrat în produse de toate metodele utilizate pentru termoplast de prelucrare. Metoda de bază de prelucrare în articol este de turnare prin injecție.
Extrudarea polistiren printr-o matriță inelară foaie sau plană (sau grilaj) pentru a furniza un film (sau filamente). La ieșirea din extruder, filmele din polistiren și filamentele sunt întinse, în care are loc orientarea macromoleculelor. Acest lucru conduce la o consolidare considerabilă a filmelor și a filamentelor în direcția de alungire și de a crește flexibilitatea acestora.
Polistirenul grosimea filmului de 10-100 microni, obținută prin orientarea în două direcții perpendiculare sunt denumite stirofleksom. Ele sunt caracterizate prin rezistență ridicată și caracteristici dielectrice.
Polistirenul utilizat pentru coloranți coloranți :. C roșu, thioindigo, adipos galben F etc. In sinteza polistirenului cu rubrica metoda sa de colorare este realizată într-un extruder prin alimentarea topiturii printr-un șurub, care este un amestec concentrat de polistiren, un colorant și un stabilizator.
Pătarea se realizează ca un polistiren suspensie preamestecare cu colorant (pudrare) cu granulare ulterioară într-un extruder.
Aplicatii polistiren
Polistirenul este frecvent utilizat ca material izolant pentru tehnologia de înaltă frecvență. mari consumatori de polistiren ca dielectric sunt industria de luare de instrumente (părți de aparate electrice și electronice, filme pentru condensatoare) și industria de cabluri (izolatie de cablu stirofleksom și filamente).
Polistirenul este folosit ca material de construcție în industria materialelor de construcții pentru producția de piese, care nu funcționează sub sarcini mecanice mari (panouri, dale, butoane, etc.).
indice de refracție ridicat al unui bloc de polistiren poate fi utilizat pentru producerea de sticlă optică.
Polistirenul este utilizat pe scară largă pentru producerea de scop de uz casnic: feluri de mâncare, mărfuri uscate, jucării, ambalaje, etc ...
Pentru utilizări electrice de protecție de izolare și coroziune lac polistiren.
polistirenul emulsie este utilizat pe scară largă în fabricarea anumitor clase de metode de presare polistiren expandat.
Polistirenul expandat este folosit ca material izolant în echipamente de construcții, vagoane de cale ferată, și frigidere.
Pentru fabricarea articolelor de tehnică și o multitudine de articole utilizate bloc scop de polistiren de uz casnic.
Pentru a îmbunătăți proprietățile de polistiren, cum ar fi creșterea rezistenței la căldură, umpluturi minerale adăugate la acestea. praf de marmură, mică și pulbere de cuarț, talc, și altele. Cu toate acestea, proprietățile dielectrice sunt reduse. Introducere plastifiant polistiren (trifenil fosfat, fosfat trikrezil și colab.) Împiedică cracare, dar când conținutul de mai mult de 2% plastifiere a redus semnificativ rezistenta la caldura de polistiren și de rupere la tracțiune de stres.
Rezistența la căldură și rezistență mecanică de polistiren poate fi îmbunătățită prin fibre de armare din sticlă (fibre de sticlă impregnate cu o dispersie apoasă de polistiren, apoi se usucă și comprimat). polistiren armat se caracterizează prin rupere la tracțiune mare stres și rezistență, duritate mare îndoire, rezistență crescută la căldură.
rezistență mai mare căldură sunt polimeri de stireni substituiți.
Pentru a îmbunătăți proprietățile sale polistiren copolimerizați cu alți monomeri.
In ultimii ani, a crescut considerabil producția cantitatea de impact HIPS polistiren de grad înalt (copolimer grefat de stiren la cauciuc), având o rezistență ridicată la impact și alte proprietăți mecanice îmbunătățite.
Creșterea de dezvoltare primește producția de materiale plastice ABS. reprezentând un copolimer de stiren, acrilonitril și butadienă.
copolimerizare directă a celor trei monomeri nu este posibilă obținerea unui produs cu proprietăți dorite, cu toate acestea, ca și în pregătirea mărcii polistiren de impact HIPS, efectuat copolimerizare altoi de stiren pe cauciuc polibutadienic și butadienă-stiren. Raportul homopolimer al stirenului în totalul maselor plastice polistiren de ieșire scade continuu.
S-au găsit o eroare? Selectați-l și apăsați pe Ctrl + Enter