För vilket polystyren används. Polystyren och dess sampolymerer. "Altai State Technical University

I ett brett utbud av polymermaterial upptar polystyren en speciell plats. Från detta material producerar ett stort antal olika plastprodukter för både inhemsk och industriell användning. Idag kommer vi att bekanta oss med formeln för polystyren, dess egenskaper, sätt att ta emot och använda riktningar.

generella egenskaper

Polystyren är en syntetisk polymer som tillhör klassen av termoplaster. Som kan förstås från namnet är det en produkt av vinylbensenpolymerisation (styren). Detta är ett solidt glasigt material. Formeln för polystyren är i allmänhet enligt följande: [CH2CH (C6H5)] N. I den förkortade versionen ser det ut så här: (C8H8) N. Den förkortade polystyrenformeln är vanligare.

Kemiska och fysiska egenskaper

Närvaron av fenoliska grupper i formeln för en polystyrenstrukturell länk förhindrar den beställda placeringen av makromolekyler och bildandet av kristallina strukturer. I detta avseende är materialet styvt, men bräckligt. Det är en amorf polymer med liten mekanisk styrka och hög nivå av ljusöverföring. Det framställs i form av transparenta cylindriska granuler, av vilka strängsprutningen erhålles genom strängsprutning.

Polystyren är en bra dielektrisk. Det löses upp i aromatiska kolväten, aceton, estrar och dess egen monomer. I lägre alkoholer, fenoler, alifatiska kolväten, såväl som polystyrenetrar, inte lösliga. Vid blandning av ett ämne med andra polymerer uppträder en "tvärbindning", som ett resultat av vilka styrensampolymerer är formade med högre konstruktiva egenskaper.

Ämnet har låg fuktabsorption och motstånd mot radioaktiv bestrålning. Samtidigt förstörs det under verkan av isättika och koncentrerade salpetersyror. När den exponeras för ultraviolett är polystyren bortskämd - mikrokracker och yellowness är formad på ytan, dess bräcklighet ökar. När ämnet upphettas till 200 ° C, börjar det sönderdelas med frisättningen av monomeren. Samtidigt, börjar vid en temperatur av 60 ° C, förlorar polystyren formen. Vid normal temperatur är ämnet inte giftigt.

Huvudegenskaperna hos polystyren:

Densitet - 1050-1080 kg / m 3.
Minsta driftstemperatur är 40 grader av frost.
Den maximala driftstemperaturen är 75 grader av värme.
Värmekapacitet - 34 * 10 3 J / kg * k.
Termisk ledningsförmåga - 0,093-0,140 W / m * k.
Den termiska expansionskoefficienten är 6 * 10 -5 ohm · cm.

I industrin erhålles polystyren med användning av en radikal polymerisation av styren. Modern teknik tillåter denna process med ett minimalt antal oreagerat ämne. Reaktionen av att erhålla polystyren från styren utförs på tre sätt. Tänk på separat var och en av dem.

Emulsion (PSE)

Detta är den äldsta syntesmetoden som inte har fått bred industriell användning. Emulsionspolystyren erhålles vid polymerisationsprocessen av styren i vattenhaltiga lösningar med alkali vid 85-95 ° C. För denna reaktion behövs ämnen: vatten, styren, emulgeringsmedel och polymerisationsprocess. Styren är förelevererad från inhibitorer (hydrokinon och tributyl-pyrocatechin). Vattenlösliga föreningar är reaktionens initiatorer. I regel är det kaliumpersulfat eller väte dioxid. Alkali, salter av sulfocoslot och fettsyrasalter används som emulgeringsmedel.

Processen uppstår enligt följande. En vattenhaltig lösning av ricinolja hälls i reaktorn och styren introduceras med noggrann omrörning tillsammans med initiatorerna av polymerisation. Den resulterande blandningen är varm till 85-95 grader. En monomer upplöst i micellerna av tvål, som verkar från emulsionsdropparna, börjar polymerisera. Så erhålles polymermonomerpartiklarna. Över 20% av reaktionstiden går micellär tvål till bildandet av adsorptionsskikt. Därefter går processen inuti polymerpartiklarna. Reaktionen är fullbordad när styrenhalten i blandningen kommer att vara ungefär 0,5%.

Därefter går emulsionen in i utfällningssteget, vilket gör det möjligt att minska innehållet i den återstående monomeren. För detta ändamål koaguleras det med en lösning av salt (kock) och torkas. Som ett resultat erhålles en pulverformig massa med en partikelstorlek på upp till 0,1 mm. Alkalrest påverkar kvaliteten på det erhållna materialet. Eliminera föroreningar är helt omöjligt, och deras närvaro orsakar en gulaktig nyans av polymeren. Denna metod tillåter att erhålla en styrenpolymerisationsprodukt med högsta molekylvikt. Ämnet som erhållits med denna metod har beteckningen av PSE, som periodiskt kan hittas i tekniska dokument och gamla läroböcker på polymerer.

Suspension (PSS)

Denna metod utförs i ett periodiskt schema, i en reaktor utrustad med en omrörare och en kylflänsskjorta. Den är suspenderad i kemiskt rent vatten med användning av emulsionsstabilisatorer (polyvinylalkohol, natriumpolymetakrylat, magnesiumhydroxid), såväl som polymerisationsinitiatorer. Polymerisationsprocessen passerar under tryck, med en konstant ökning av temperaturen, upp till 130 ° C. Som ett resultat erhålles en suspension från vilken den primära polystyrenen separeras genom centrifugering. Därefter tvättades ämnet och torkades. Denna metod anses också vara föråldrad. Det är mest lämpligt för syntetiserande styrensampolymerer. Den används huvudsakligen vid framställning av polystyrenskum.

Block (PSM)

Att erhålla en allmän polystyren inom denna metod kan utföras i två scheman: full och ofullständig omvandling. Termisk polymerisation enligt det kontinuerliga diagrammet utförs på ett system bestående av 2-3 följaktligen ansluten reaktoranordning, var och en är utrustad med en omrörare. Reaktionen utförs stolpe, vilket ökar temperaturen från 80 till 220 ° C. När graden av omvandling av styren når 80-90%, stoppar processen. Med metoden för ofullständig omvandling når polymeriseringsgraden 50-60%. Resterna av den oreagerade styrenmonomeren avlägsnas från smältan genom att dammsuga, vilket medför innehållet till 0,01-0,05%. Polystyren som erhålles av blockmetoden är mycket stabil och renhet. Denna teknik är den mest effektiva, inklusive eftersom det är praktiskt taget inget avfall.

Polystyrenapplikation

Polymeren framställs i form av transparenta cylindriska granuler. I de slutliga produkterna dökeras de genom extrudering eller gjutning vid en temperatur av 190-230 ° C. Av polystyren producerar ett stort antal plast. Den fick distribution på grund av dess enkelhet, lågt pris och ett brett spektrum av varumärken. Från ämnet får många föremål som har blivit en integrerad del av vårt dagliga liv (barnleksaker, förpackning, engångsrätter och så vidare).

Polystyren används i stor utsträckning i konstruktion. Det gör värmeisoleringsmaterial - Sandwichpaneler, tallrikar, icke-flyttbara formverk och så vidare. Dessutom är dekorativa material gjorda av detta ämne - tak baguetter och dekorativa plattor. I medicin används polymeren för att producera engångsverktyg och vissa delar i blodtransfusionssystem. Skummad polystyren används också i vattenreningssystem. I livsmedelsindustrin används massor av förpackningsmaterial som tillverkats av denna polymer.

Det finns också en stötsäker polystyren, vars formel ändras genom att lägga till butadien och butadienestrolgummi. Denna typ av polymer står för mer än 60% av den totala produktionen av polystyrenplast.

På grund av ämnets maximala låga viskositet i bensen kan du få rörliga lösningar i fiktionskoncentrationer. Detta medför användning av polystyren som en del av en av typen av nalalm. Han spelar rollen som ett förtjockningsmedel, i vilket, eftersom molekylvikten ökar polystyren, minskar beroendet av "viskositetstemperaturen".

Förmåner

Vit termoplastisk polymer kan bli en utmärkt ersättning av PVC-plast och transparenta plexiglas. Popularitet Ämnet har erhållit främst på grund av flexibilitet och enkel bearbetning. Det är perfekt gjutet och bearbetat, förhindrar värmeförlust och, allt, har en låg kostnad. På grund av det faktum att polystyren kan hoppa över, används det även i glasrutan. Det är emellertid omöjligt att placera sådan glas på den soliga sidan, eftersom ämnet är bortskämd under ultraviolett.

Polystyren har länge använts för framställning av skum och tillhörande material. De värmeisoleringsegenskaperna hos polystyren i det skummade tillståndet, låter dig använda den för isolering av väggar, golv, tak och tak, i byggnader av olika ändamål. Det är tack vare det överflöd av isolerande material, vars huvud är ett polystyrenskum, vanliga vanliga människor vet om det aktuella ämnet. Dessa material är lätta att använda, motstånd mot ruttnande och aggressiva medier, liksom utmärkta värmeisoleringsegenskaper.

nackdel

Som med något annat material har polystyren brister. Först och främst är det miljömässigt osäkert (vi pratar om avsaknaden av metoder för säker bortskaffande), kortlivs- och brandrisk.

Bearbetning

Polystyren i sig påverkar inte miljöfaror, men vissa produkter som erhålls på grundval av särskild överklagande.

Avfallsmaterial och dess sampolymerer ackumuleras i form av produkter som kom ur konsumtion och industriavfall. Den sekundära användningen av polystyrenplastik görs på flera sätt:

Avfallshantering av industriavfall, som var starkt förorenade.
Bearbetning av tekniskt avfall genom gjutning, strängsprutning och tryckmetoder.
Bortskaffande av slitna varor.
Bortskaffande av blandat avfall.

Den sekundära användningen av polystyren gör att du kan få nya kvalitetsprodukter från gamla råvaror, inte förorenande med denna miljö. Ett av de lovande områdena av polymerbehandling är produktionen av polystyrenbetong, som används vid byggandet av byggnaderna av små våningar.

Polymer sönderdelningsprodukter bildade under termisk nedbrytning eller värmeoxidativ förstörelse är giftiga. Vid processen med polymerbehandling kan par av bensen, styren, etylbensen, kolmonoxid och toluen frisättas genom partiell förstörelse.

Brinnande

Vid kammande polymer isoleras koldioxid, kolmonoxid och sot. I allmänhet ser polystyrenförbränningsreaktionsekvationen ut så här: (med 8 H8) N + O2 \u003d CO2 + H2O. Förbränningen av polymerinnehållande tillsatser (komponenter som ökar styrkan, färgämnen etc.) leder till ett antal rader andra skadliga ämnen.

Låt oss försöka presentera våra liv utan polymerer. Utan utomhusreklam, bekväm förpackning av produkter, enkla rätter - utan polystyren.

Så bodde människor ytterligare 100 år sedan, och idag ser allt ut. Arkpolystyren har förändrat vår existens. Varför hände det här? Vad är det så bra? Gör slutsatser själv.

Polystyren (PS) är en typ av plast (polymermaterial). Det erhålles från styren genom polymerisation. PS har en linjär struktur som låter dig få produkten med den nödvändiga formen från den.

Enkelheten hos tillverkningen av arkpolystyren är den främsta orsaken till mångfalden av former, varumärken och arter av detta material. Förutom tillgängligheten av källråvarorna finns det många andra positiva egenskaper hos PS.

Tekniska egenskaper hos polystyren.

De viktigaste fördelarna med arkpolystyren är:

termoplasticitet;
motstånd mot kemiskt aktiva substanser (de flesta alkalier och syror);
lätthet av mekanisk bearbetning;
hög fuktmotstånd;
styrka;
harmlöshet för människan;
förmåga att hoppa över solljus;
höga elektriska isoleringsegenskaper.

Den huvudsakliga nackdelen med arkpolystyren är dess ökade brandfarlighet. Därför måste du uppfylla kraven i brandsäkerhet när du använder det här materialet.

Märkning

I Ryssland antogs märkningen av polystyren beroende på produktionsmetoden. Skilja sådana typer av allmänt ändamål PS:

PSM - erhållen genom polymerisation i massa;
PSE-emulsionsmetod;
PSS - upphängningsväg.

Varumärkena har också en individuell digitalbeteckning (151, 118, etc.), vilket indikerar produktens syfte och egenskaper.

En stötdämpad arkpolystyren är markerad på ett liknande sätt, men i stället för PS-förkortningen används UE.

Den internationella klassificeringen delar polystyren till sådana grupper:

GPP - Allmänna ändamål;
Höfter - stötsäker;
MIPS - Middle Impact Resistance;
EPS-skumade.

De två första typerna av polystyren fick den största fördelningen. PS Middle Impact Resistance används mycket mindre. Vid framställning av slagbeständig polystyren sättes gummimass till dess sammansättning, som ändrar materialets hållfasthetsegenskaper, vilket gör det resistent mot mekaniska belastningar.

Utgivningsformer

Polystyren är tillverkad i två huvudformer:

i form av färdiga ark av olika längder, tjocklek och bredder. Polystyrenplåt Genomskinlig kan förvärva olika färger i produktionsprocessen med hjälp av färger;
skummat polystyrenark. Detta material är mer känt för oss som ett skum. Luftbubblor upptar mer än 90% av volymen skummad PS, så det här materialet är väldigt enkelt.

Polystyrenarkstorlek kan variera. De vanligaste dimensionerna är: 1500 x 2400, 1000 x 1400, 1000 x 2000, 2000 x 3000 mm.

De flesta ryska tillverkare garanterar tillverkningen av polystyrenskivor av vilken storlek som helst på kundens begäran.

Tillämpningsområde

Omfattningen av polystyren är väldigt bred. De unika egenskaperna hos detta material tillåter att använda det framgångsrikt:

under konstruktion. Att skapa material för utomhus och inredning. Polystyrenark för isolering av väggar används på grund av de höga värmeisoleringsegenskaperna hos detta material;
i medicin. För tillverkning av engångsverktyg;
i den elektriska industrin. Att skapa isoleringsmaterial;
i reklam sfär. Många tecken i städer är gjorda av PS. Till exempel är en svart blank polystyren ett utmärkt material för tillverkning av tabletter och pekare mot den vita fasaden av byggnader;
i den tryckta industrin. PS ger grunden för skärmutskrift;
i livsmedelsindustrin. För packning av mejeri, konfekt, kött och andra produkter och drycker, producerade polystyrenbrickor;
i jordbruket. För tillverkning av växthus. Polystyren Vit ark är en utmärkt nollbyte;
vid produktion av sanitetsprodukter. För duschkabiner och bad.

Bearbetning av polystyren

Arkpolystyren är lätt att hantera. Hög termoplasticitet gör att du kan producera olika produkter från detta material: från det finaste paketet för mat till tjocka lakan för utomhusreklam i städer. Flygare för bearbetning är ett stötsäker polystyrenark.

Mjukgörande temperaturen hos polystyren är 95 ° C. Därför, med alla typer av bearbetning (sågning, borrning, fräsning), rekommenderas det att använda en kylvätska.

Ungefärligt pris för arkpolystyren

Polystyren är ett prisvärt polymermaterial. Om du vill köpa ett polystyrenark, bör det vara känt att det beror på flera faktorer: tillverkaren, typen av polystyren och arkets storlek. RETAIL Idag kan du köpa polystyrenark till ett pris av 125 till 2000 rubel per kvadratmeter.

Arkpolystyren är ett bekvämt och praktiskt material som används i stor utsträckning i alla sfärer av det mänskliga livet. Dess användning gör det möjligt för oss att avsevärt förbättra levnadskomforten.

I polymerens mångfald hörs en särskild roll till polystyren. Från detta ämne skapas ett kolossalt antal olika plastprodukter för hem och industriellt bruk.

Ett långtidsintervall ökningen av tillverkningen av polystyren hölls av signifikanta tullar på källor. Ett genombrott i bildandet av den nyaste delproduktionen var fientligheter. Kvaliteten på polystyren gjorde det möjligt att använda den som ett förtjockningsmedel för napalm. I fredstid har produktionen av sådana polymerer fått popularitet. För närvarande används detta material med en triumf glaselement i belysningsanordningar, i stor utsträckning i byggmaterial, i förpackningen och som ett ungt element. I den moderna världen bildas plastbehandlingslinjen snabbt och liknar materialets struktur, eftersom Polymerrester är inte giftiga och i ett stort antal bevaras på ett oförändrat lång sikt.

Generella egenskaper

Polystyren anses vara en syntetisk polymer som är relaterad till en underklass av termoplaster. Denna produkt föreslår i sin sammansättning närvaron av styren, som har en solid glasaktig struktur.

Den kemiska formeln för denna produkt är representerad i denna utföringsform: [CH2CH (C6H5)] N. I en komprimerad form ser den i denna form: (C8H8) N. Materialet löser sig inte i vatten, tar helt enkelt rätt form och målning i tillverkningen. Löslig i acetonhaltiga vätskor, dikloretan, toluen.

Förekomsten av fenolföreningar i polystyren förhindrar den högt beställda placeringen av makromolekyler och bildandet av kristallina byggnader. Eftersom denna produkt anses vara solid, men bräcklig. Polymeren anses vara en utmärkt dielektrisk. Effekten av solstrålning på polymeren påverkar inte gynnsamt, sprickor kan bildas, yellowness, ökande ökande. Vid uppvärmning till tvåhundra grader, sönderfaller polymeren för att bilda en monomer. Materialet är frostbeständigt, vid temperaturer över 60 grader förlorar form.

Syntes polystyren

Enligt produktionsmetoden är polystyren uppdelad i flera typer:

Emulsion (PSE). Det mest föråldrade sättet att få ett material som inte förvärvade omfattande industriell användning. Denna typ av polymer erhålles under polymerisationen av styren i hydrofila lösningar av alkalier vid temperaturer av 80-90 grader. För syftet med denna interaktion behövs sådana ingredienser som fukt, emulgeringsmedel, styren, reaktionskatalysator. Styren filtreras i förväg från inhibitorer. Kaliumföreningar och väte dioxid provocerar ofta interaktionen mellan alla komponenter i polymerreaktionen. Under processen att erhålla polystyren till termohandeln, upplöst i vattenhjulsolja och efter omröring innefattar styrenblandning tillsammans med en polymerreaktionskatalysatorer. Den förvärvade kompositionen värms upp till 80-95 grader. Monomeremulsionen som härrör från kornen, skild i tvål, polymeriseras över tiden. I slutändan polymeren i pulvervarianten. Det är inte möjligt att avlägsna föroreningarna (närvarande under sammankopplingen av klumpen) och den resulterande polymeren blir gul ton.
Suspension (PSS). Denna metod exekveras enligt det periodiska systemet, i termosacor, utrustad med en omrörare och kylfläns. Styren utsätts för suspension. Polymerisationsförfarandet sker under tryck med kontinuerligt ökande termisk motor (upp till 130 grader). Som ett resultat är det en suspension från vilken den ursprungliga polymeren separeras med stöd av centrifugering. Därefter tvättades elementet och torkades. Denna metod är också föråldrad. Den används för tillverkning av polystyrenskum.
Block (PSM). Produktionen av universal polystyren inom denna metod är möjlig att utföras enligt 2 scheman: absolut och ofullständig konvertering. Termisk auto-polymerisation enligt konstantschemat utförs i konceptet som viks från flera växelvis kombinerade termiska aktörer, varav vilken som helst är utrustad med en omrörare. Vid genomförandet av reaktionen går temperaturen till en ökning med upp till 200 grader. Om styrenomvandlingsnivån når 85-90%, avbryts proceduren. Denna teknik anses mer effektiv på grund av att det inte lämnar produktens rester.

Använd polystyren

Polystyren framställs i form av rörformiga granuler. I slutprodukten bearbetas detta material genom gjutning. Produkter från denna typ av polymer kännetecknas av ett stort grenrör. Det kan vara verktyg för liv, leksaker, dekorelement, förpackning, disponibel inventering. Polystyren behövs också i konstruktion. Från polystyrenproducerande strukturer, som som en termos inte passerar värme. På grund av frostmotståndet hos detta material kan det också användas för tillverkning av nässelfeber för vinterbi, gata strukturer på vintern.

Utbildningsdepartementet för Ryska federationen och vetenskapen

Ryska Federationen

Statlig utbildningsinstitution av högre

yrkesutbildning

"Altai State Technical University

dem. I.i. Polzunova "

Abstrakt.

Av disciplin "Organic Chemistry" på ämnet:

"Polystyren (polyvinylbensen)"

Uppflugen student c. PKM-71:

Barhahatova L. N.

Kontrollerad seniorlärare

avdelningar Fitkm: Arsentieva s.n.

Barnaul 2008

Introduktion, allmänna egenskaper och klassificering av polymerer

1. Historiskt certifikat

2. Polystyrenbeskrivning

3. Grundläggande egenskaper

3,1. Fysiska egenskaper

3,2. Kemiska egenskaper

4. Kvitto

5. Outmolekylär struktur, konformation, konfiguration

6. Metoder för härdning

7. Ansökan i industrin

Slutsats

Bibliografi

Introduktion

Allmänna egenskaper och klassificering av polymerer

Polymeren kallas en organisk substans, vars långa molekyler är byggda av samma upprepade dubbla enheter - monomerer.

Storleken på polymermolekylen bestäms av polymerisationsgraden n , de där. Antalet länkar i kedjan. Om n \u003d från 10 till 20 är substanserna lätta oljor. Med ökande n ökar viskositeten, substansen blir vaxartad, slutligen, för n \u003d 1000, bildas en fast polymer. Graden av polymerisation är obegränsad: den kan vara 10 4, och sedan når molekylernas längd mikrometer. Molekylvikten för polymeren är lika med produkten av monomerens molekylvikt och polymerisationsgraden. Vanligtvis ligger det i intervallet 10 3 till 3 × 10 5. En sådan stor mängd molekyler förhindrar deras korrekta förpackningar, och polymerernas struktur varierar från amorf för delvis kristallin. Andelen kristallinitet bestäms i stor utsträckning av geometrin hos kedjor. Ju närmare kedjorna staplas, desto mer kristallin blir polymeren. Kristhet, även i bästa fall visar sig vara ofullkomlig.

Amorfa polymerer smälter i temperaturintervallet, beroende inte bara på deras natur utan också på längden på kedjorna; Kristall har en smältpunkt.

Efter ursprung är polymererna uppdelade i tre grupper: syntetiska polymerer (artificiella), naturliga organiska och naturliga oorganiska polymerer.

Syntetiska polymerer erhålles genom stegvis eller kedjepolymerisation av polymerer med låg molekylvikt.

Naturliga oorganiska polymerer är en sådan smält av magma, kiseloxid.

Naturliga organiska polymerer bildas som ett resultat av den vitala aktiviteten hos växter och djur och finns i trä, ull, hud. Detta är protein, cellulosa, stärkelse, skalak, lignin, latex.

Typiskt utsätts naturliga polymerer för rengöring, modifieringar, modifieringar under vilka strukturen hos huvudkedjorna förblir oförändrade. Produkten av sådan återvinning är artificiella polymerer. Exempel är naturgummi framställt från latex, celluloid, vilket är nitrocellulosa, mjukgjorda kamfer för att öka elasticiteten.

Naturliga och artificiella polymerer har spelat en stor roll i modern teknik, och i vissa områden är det oumbärliga och fortfarande, till exempel i massa- och pappersindustrin. En kraftig ökning av produktionen och förbrukningen av organiska material inträffade emellertid på grund av syntetiska polymerer - material erhållna genom syntes av substanser med låg molekylvikt och inte har analoger i naturen. Utveckling av kemisk teknik med substanser med hög molekylvikt - en integrerad och väsentlig del av den moderna . Inga polymerer kan inte längre hantera någon gren av teknik, desto mer nytt. I den kemiska strukturen är polymererna uppdelade i linjär, grenad, mesh och rumslig. Linjära polymermolekyler är kemiskt inerta i förhållande till varandra och är sammankopplade med van der Waals med varandra. Vid uppvärmning reduceras viskositeten hos sådana polymerer och de kan reversibelt att förflytta sig först till mycket elastiskt och sedan i det viskösa tillståndet (Figur 1). Eftersom den enda konsekvensen av uppvärmning är förändringen i plasticitet, kallas linjära polymerer termoplastiska. Det bör inte anses att termen "linjär" betecknar, tvärtom, är det mer karakteristiskt för en växel- eller spiralkonfiguration, vilket ger en sådan polymerer mekanisk styrka.

Termoplastiska polymerer kan inte bara smälta, men upplöses också, eftersom van der Waals-anslutningar är lätt under verkan av reagens.

Förgrenade (ympade) polymerer är mer hållbara än linjära. Den kontrollerade grenningen av kedjorna är en av de viktigaste industriella metoderna för att modifiera egenskaperna hos termoplastiska polymerer.

Maskstrukturen är karakteristisk för det faktum att kedjorna är kopplade till varandra, och detta begränsar starkt rörelsen och leder till en förändring i både mekaniska och kemiska egenskaper. Det vanliga gummit är mjukt, men med svavel vulkanisering bildas kovalenta bindningar av typ S-noll och styrkan växer. Polymeren kan köpa en maskstruktur och spontant, exempelvis under verkan av ljus och syre, uppstår åldring med förlust av elasticitet och effektivitet. Slutligen, om polymermolekylerna innehåller reaktiva grupper, då när de upphettas, är de förbundna med ett flertal tvärgående hållbara bindningar, är polymeren att sys, dvs det blir en rumslig struktur. Således orsakar uppvärmning reaktioner, skarpt och irreversibelt förändring av egenskaperna hos ett material som förvärvar styrka och hög viskositet, blir olöslig och olaglig. På grund av den stora reaktiviteten hos molekyler, manifesterade med ökande temperatur, kallas sådana polymerer termoreaktiv. Det är inte svårt att föreställa sig att deras molekyler är aktiva, inte bara i förhållande till varandra utan också på ytorna på främmande kroppar. Därför har värmehärdande polymerer, i motsats till termoplast, en hög limförmåga även vid låga temperaturer, vilket gör att de kan användas som skyddande beläggningar, lim och bindning i kompositmaterial.

Termoplastiska polymerer erhålles genom reaktion polymerisation, strömmar enligt schemat (Figur 2).

Med kedjepolymerisation ökar molekylvikten nästan omedelbart, mellanprodukterna är instabila, reaktionen är känslig för förekomsten av föroreningar och kräver som regel höga tryck. Det är inte förvånande att en sådan process hos naturliga förhållanden är omöjlig, och alla naturliga polymerer bildades av annat. Modern kemi skapade ett nytt verktyg - reaktionen av polymerisation och på grund av den en stor klass av termoplastiska polymerer. Polymerisationsreaktionen implementeras endast i den komplexa utrustningen av specialiserade industrier, och den termoplastiska polymererna som konsumenten mottar i den färdiga formen.

Reaktiva värmehärdande polymermolekyler kan formas lättare och naturligt - gradvis från monomeren till dimer, sedan till trimer, tetramer etc. är en sådan kombination av monomerer, deras "kondens" kallas reaktionen polykondensation; Det kräver inte hög renhet, inget tryck, men åtföljs av en förändring i kemisk sammansättning, och ofta frisättningen av biprodukter (vanligtvis vattenånga) (Figur 2). Det är denna reaktion som implementeras i naturen; Det kan enkelt utföras på grund av endast en liten uppvärmning i de enklaste förhållandena, upp till hemmet. En sådan hög tillverkning av värmehärdande polymerer ger gott om möjligheter att tillverka olika produkter hos icke-kemiska företag, inklusive radiosy.

Oavsett typ och sammansättning av de initiala substanserna och metoderna för att erhålla material baserat på polymerer är det möjligt att klassificera enligt följande: plast, fibrer, skiktplast, filmer, beläggningar, lim.

1. Historiskt certifikat

Den stadsmasiska industrin härstammar vid XX-talet. Lätt polymeriserande styren och dess glasliknande fasta polymer lockade omedelbart uppmärksamhet. Basics of Chemistry and Technology of Polystyrene lades av Ostroyslensky och Stau-dinger. Den senare föreslog en kedjemekanism för bildandet av polystyrenmakromolekyler.

Det första patentet för framställning av polystyren (metoden för termisk spontan polymerisation i massan) togs i Tyskland 1911. År 1920 började industriproduktionen av polymer. 1936 6000 t / år producerades redan.

Utanför Tyskland har tillväxten av polystyrenproduktionen länge begränsat det höga priset på monomeren. Incitamentet för den snabba utvecklingen var skapandet i Förenta staterna under andra världskrigets stor tonnant produktion av butadien-styren-rubbachto, ledde naturligtvis till en minskning av styrenpriserna. Efter krigsproduktionen av polystyren och styrensampolymerer, som innehåller mer än 50 procent av styren i komposition (till skillnad från butadien-styrengummi, där styren är ca 30 procent), utvecklades oberoende. Utveckling av sådana effektiva produkter; Som polystyrenskum, stötsäkra styrenpolymerer, ABS-plast, tillåten polystyrenplast som helhet för att uppta den tredje platsen i den globala plastproduktionen efter polyeten och polyvinylklorid.

I Sovjetunionen utvecklades produktionen av polystyren i efterkrigstiden. Liksom i andra länder är grunden för produktionen processerna med fri radikalpolymerisation i blocket (massa), suspension och emulsion.

För närvarande tillverkas nästan alla huvudtyper av styrensampolymerer, innefattande sampolymerer med a-metylstyren, metylmetakrylat, stötsäkra sampolymerer med gummi, dubbel- och trippolymerer med akrylonitril (inklusive ABC-plast) etc.

2. Polystyrenbeskrivning

Polystyren - termoplastisk amorf polymer med formel

[-CH2-C (C6H5) n-] n

Strukturformel:

Polystyren är en transparent glasliknande substans, molekylvikt av 30-500 tusen, densitet 1,06 g / cm3 (20 ° C), glasövergångstemperatur 93 ° C.

För polystyren kan grävande flammor med en blommig söt lukt (denna lukt av kanel vanligtvis detekteras av grödor under studier med en rullad nål). Om det dessutom faller mot golvet med en metallring, då mest sannolikt polystyren.

Detta är en solid, elastisk, färglös substans. Fenylgrupper förhindrar den beställda platsen för makromolekyler och bildandet av kristallina formationer. Det är en hård, amorf polymer med låg mekanisk draghållfasthet och böjning. Polystyren har en låg densitet, låg värmebeständighet, har utmärkta dielektriska egenskaper och mycket låg styrka när man slår. Det deformeras lätt vid relativt låga temperaturer (80 ° C). Vid kontakt med fetter allokerar styrenmonomer. För att förbättra egenskaperna hos polystyren modifieras den av olika sampolymerer och utsätts för sömnad.

Polystyren - Billig storkapacitet termoplastisk; Det kännetecknas av hög hårdhet, goda dielektriska egenskaper, fuktmotstånd, är lätt målade och gjutna, kemiskt ställen, upplöst i aromatiska och klorerade alifatiska kolväten. Olika styren-sampolymerer har bättre operativa egenskaper. Således uppnås ökningen av värmebeständighet och draghållfasthet (med ~ 60 procent) genom sampolymerisation av styren med akrylnitril eller a-metylstyren, ökar styrkan och chockviskositeten (från 5-10 till 50-100 kJ / m 2) - mottagande ympade styren-sampolymerer med 5 -10% gummi, såsom butadien (stötsäker polystyren), såväl som trippel-sampolymerer av akrylonitril, butadien och styren (T.N. ABS-plast). Byte av akrylnitril på metylmetakrylat är syntetiserade transparenta trippel-sampolymerer.

3. Grundläggande egenskaper

3.1. Fysikaliska egenskaper

Styren bränsle och explosiv. Explosionsgränser i en blandning med luft vid rumstemperatur från 1,1 till 6,1 volym. %. Den tillåtna koncentrationen av ångor i luften är inte högre än 0,5 mg / m systematisk inandning av styrenångor i en koncentration över de tillåtna ledningarna till kronisk leversjukdom.

De viktigaste fysikaliska egenskaperna hos styren och a-metylstyrol ges nedan:

Tabell 1 - Fysikaliska egenskaper hos styren och a-metylstyren

Styren	a-metylstyren
Strukturformel
Molekylvikt	104,14	119,14
T. Kokande på 760 mm Hg. Konst., ° C	145,2	165,38
Gradientkokning, ° C / mm RT. Konst.	0,049	0,052
T. frysning vid 760 mm Hg, ° C	–30,628	–
Densitet vid 20 ° C, g / cm3	0,90600	0,88 (25 ° C)
Dipolmoment, cl × m	0,37 × 10 -30	–
	1,735	2,04
Viskositet vid 20 ° C, PA × C	0,078	0,080
Ytspänning, n / m	0,0322 (20 ° C)	0,0317 (25 ° C)
Värmeindunstning vid 20 ° C, KJ / MOL	44,6	40,4
	9,719 × 10 -4	11 × 10 -4
Kritisk temperatur, ° C	373	386
Kritiskt tryck, MPa	3,93	4,84
Refraktionskoefficient	1,54682	1,5386

Tabell 2 - beroendet av styrstemperaturen hos styren från tryck

Beroendet av ett antal fysikaliska egenskaper hos styren på temperatur ges av empiriska ekvationer:

för ångtryck (p-i mm Hg. Konst., T-in ° C):

för densitet:

för ytspänning (30-90 ° C):

Den tre huvudprocessen med polymerisation av styrenspridning i tekniken leder till framställning av ett annat utseende. Vid blockpolymerisation leder processen genom gradvis uppvärmning av den flytande monomeren. Temperaturregimen väljs på ett sådant sätt att polymeriserande massa hela tiden är i ett visköst tillstånd. Detta innebär att vid slutet av processen, när monomeromvandlingen når värdet nära gränsen, måste temperaturen hos den smälta polystyrenen vara ca 200-230 ° C. Massan trycker igenom filtren genom extrudering och varmt eller kallt tillstånd skärs i granuler. Genom omprängning är blockpolystyren målade och används för vidare bearbetning till produkten.

Tabell 3 Beroende på några egenskaper hos styren från temperatur

Produkterna som härrör från suspension och emulsionspolymerisation är sfäriska partiklar som skiljer sig åt i storlek. Suspension polystyren är större - medelpartikelstorleken är 4 × 5 mm. Emulsionsprodukt - "pärlor" - har en genomsnittlig partikelstorlek
1-10 μm.

Tabell 4 - Polystyrenens huvudsakliga fysikaliska egenskaper

Densitet vid 20 ° C, g / cm3	1,04-1, 965 (amorf) 1,12 (kristallin)
Specifik värmekapacitet vid 20 ° C, KJ / (kg × k)	1,258 (20 ° C) 1,84 (100 ° C)
Volymutvidgningskoefficienten vid 25 ° C, 1 / ° C	(1,7-2,1) × 10 -4 vid t<Т ст (5.1-6.0) × 10 -4 vid t\u003e t
Värmekonduktivitetskoefficient, W / (M × K)	0,1165 (50 ° C) 0,1276 (100 ° C)
H Förbränning, KJ / mol	- 434 × 10 -3
H upplösning, kj / mol	– 3,59
H Smältkristaller, KJ / mol	8,373
Smältviskositet, PA × C vid 217 ° C	- 2,65 × 10 -4 vid t<Т ст - 6,05 × 10 -4 vid t\u003e t
Brytningsindex n d (i block)	1,59–1,60
Poissons förhållande	0,325
Den dielektriska konstanten	2,49–2,55

3 .2. Kemiska egenskaper

Styrens kemiska egenskaper beror på den höga reaktiviteten hos sidan vinylgrupp. Fenylkärnan påverkas i processen med termisk polymerisation vid initieringssteget. När styren oxideras i luft, formuleras polymer, formaldehyd och bensaldehyd.

Polystyren avser en grupp av mycket inert plast. Det är ställen för verkan av alkalier och halogena syror. Monteras till verkan av koncentrerad salpetersyra och isättika.

Den termiska förstörelsen av polystyren vid en märkbar hastighet uppstår vid temperaturer över 200 ° C. Huvudprodukten av sönderdelningen är monomerantyren. Polystyren brännbar. För att minska risken för brand läggs fosforinnehållande anslutningar till den. Den utbredda användningen av polystyren i vardagen, konstruktion, livsmedelsindustrin dikterar behovet av att maximera det kvarvarande monomerinnehållet i den. Enligt de nuvarande standarderna måste maten polystyren innehålla mindre än 0,3% monomer.

4. Hämta polystyren

Den huvudsakliga metoden för styrenproduktion i tekniken är fortfarande katalytisk etylbensendehydrogenering vid höga temperaturer. Etylbensen erhålles i sin tur genom katalytisk fasalkylering av bensenetylen på vattenfri AlCl3 i mjuka förhållanden. Frigöringen av mellanprodukten och monomeren i båda processerna är nära 90% av teorin. Den högsta komplexiteten orsakar rening av den slutliga, produkten från etylbensen och sidoämnen (bensen, toluen, etc.), som utförs genom multi-steg-korrigering av blandningen.

Studier som utförs av de största styrenstillverkarna gör det möjligt att gradvis förbättra tekniken för sin produktion. Tre typer av dehydrogeneringsreaktorer används - adiabatisk med ett fast skikt av katalysator, rörformigt isotermiskt och sektionellt.

Sökningen efter nya vägar av styren syntes, är uppenbarligen inte helt hopplösa. Således publicerades ett efterstartmeddelande i Spanien av styrenproduktion med en kapacitet på 79,4 tusen ton / år som arbetar i följande schema: etylbensen i milda betingelser oxideras i etylbensen hydraulisk, som interagerar med propylen i närvaro av naftenat molybden, bildande metylfenylkarbinol och propylenoxid. Metylfenylkarbinol isoleras och dehydreras i styren. Således producerar installationen styren och propylenoxid (50% av frisättningen av styren). Även om många andra metoder för att erhålla styren patenteras, innefattande en rak pyrolys av olja, är problemet med att producera en produkt från en blandning av komponenter med en nära kokpunkt fortfarande ett hinderhinder för industriell implementering. Sant, och i detta; Grundläggande nya beslut är exempelvis möjligt det japanska bolaget TOGAU rapporterade om utvecklingen av en högeffektiv process av extraktiv korrigering av styren från fraktioner som alstras under bensinpyrolys i etylen och vanligtvis upp till 30-35% styren, ca 52% av xylen och dess isomerer, såväl som etylbensen och andra komponenter. De specifika detaljerna i processen är okända, men författarna hävdar att kostnaden för styren med en kapacitet på 20 tusen ton / år, kommer kostnaden för styren som erhållits i denna process att vara 30-40% lägre än den vanliga.

Varu styren innehåller vanligtvis 99,6-99,7% av huvudprodukten och i de flesta fall som används för polymerisation utan någon preliminär rengöring. I laboratoriebetingelserna, när höga krav presenteras för reproducerbarheten av resultaten renas styren genom vakuumdestillation. Ju större är mycket dåligt upplöst vatten (tabell 5), så att speciell rengöring från den vanligtvis inte krävs under radikalpolymerisation . För att utföra jonpolymerisation torkas styren med användning av lågalkaliska torkningsreagenser - kalciumoxid, silikagel, sulfat eller kalciumklorid.

Den uttalade styren tendensen till spontan (termisk) polymerisation som går genom den radikala mekanismen orsakar ofta

Tabell 5 - Vattenlöslighet i styren och styren i vatten

applicera när lagrade hämmare av hydrokinontypen (eller n. - mpem. - Butylpyrocatechina). Inhibitorer förhindrar också oxidation av styren i luft och ackumuleras peroxid i den, men de är effektiva vid temperaturer under 100 ° C.

Polymerisation av styren. Processen består av tre steg. Initialt, i några av många molekyler som ingår i reaktionskärlet, delas dubbelbindningar på grund av den förhöjda temperaturen och närvaron av katalysatorn. Med andra ord aktiveras dessa molekyler (det första polymerisationssteget). Därefter aktiverar de aktiva partiklarna följande styrenmolekyler är anslutna till dem, som bildar en krets (nästa steg).

Kedjstillväxten stoppas om två växande kedjor är anslutna eller om en annan återstod är ansluten till växande kedjan, till exempel ett katalysatorfragment. Detta steg kallas en kretsbrytning.

5. Polystyrenstruktur

Primärlameller har signifikant ytenergi, varför deras aggregering uppträder, vilket leder till bildandet av monokreditaler - mer komplexa supramolekylära formationer. Vid kristallisation från en smälta eller en koncentrerad polymer av polymer av den vanligaste typen av sekundär kristallin bildning är sfärol (Figur 3), med en ring eller sfärisk form och uppnår jättestorlekar upp till 1 cm. Vid radikala eller sfäriska sfäroliter är ramen formad av tejp, kristallina formationer riktade mot mitten till periferin.

Figur 3 - Outmolekylär struktur av polymerer: D) Sperifluidband (isotaktisk polystyren)

Polyvinylkloriden erhållen genom den vanliga metoden, polyvinylfluorid och polystyren har en mycket lägre grad av kristallinitet och har lägre smältpunkter; I dessa polymerer är fysikaliska egenskaper starkt beroende av stereokemisk konfiguration. Polystyren erhållen genom fri radikalpolymerisation i lösning är athathic. Denna term betyder att om du fokuserar kolatomer i polymerkedjan, vilket ger en korrekt zigzagform, kommer fenylsidorna att fördelas slumpmässigt på en och den andra sidan längs kedjan (såsom visas i figur 4). Vid polymerisationen av styren i närvaro av katalysator bildas ciglera isotaktisk Polystyren, kännetecknad av den advokatpolymer i det faktum att alla fenylgrupper i sina kretsar är placerade en eller annan sida av kedjan. Egenskaperna hos attaktiska och isotaktiska polymerer skiljer sig mycket signifikant. Adthatisk polymer kan formas med signifikant lägre temperaturer, och det löses i de flesta lösningsmedel mycket bättre isotaktiska. Det finns många andra typer av stereoregulära polymerer, varav en är uppkallad syndiotaktisk ; I kretsarna i denna polymer är laterala grupper alternerande växelvis, sedan på andra sidan kedjan, såsom visas i figur 4.

Figur 4 - Konfiguration av ataktisk, isotaktisk och syndiotaktisk polystyren

6. Härdningsmetoder, glasövergångstemperatur

Glasövergångstemperaturen (t st) motsvarar den temperatur vid vilken rörligheten hos segmenten av polymerkedjor uppstår.

Tabell 6 visar värdena för polystyrenglas. Dessa data visar effekten av uppvärmningshastighet från t st.

Tabell 6 - Polystyrenfibergious temperatur

Formen av produkten från termoplasten erhålles som ett resultat av utvecklingen i en plast- eller hög elastisk deformationspolymer under verkan av tryck när polymeren upphettas. Vid återvinning av reaktoplaster tillhandahålls produktionen av produkten genom att kombinera de fysikaliska processerna för bildning med de kemiska reaktionerna av härdning av polymerer. I det här fallet bestämmer produktegenskaperna hastigheten och fullständigheten av härdning. Ofullständig användning Vid härdning av reaktionskapaciteten hos polymeren bestämmer instabiliteten hos egenskaperna hos produkten från reaktionsoplaserna över tiden och flödet av destruktiva processer i de färdiga produkterna. Den låga viskositeten hos reaktiva plattor under bildningen leder till en minskning av icke-likformiga egenskaper, en ökning av hastigheten på spänningsavslappning och mindre påverkan av nedbrytning vid behandling av kvaliteten på färdiga produkter från reaktoplaster.

Beroende på bearbetningsmetoden kombineras härdning med formningen av produkten (under pressning), inträffar efter utformningen av produkten i formens kavitet (formsprutning och gjutning under tryck av reaktionsplattor) eller under värmebehandlingen av Den bildade räkningen (vid bildning av storstora produkter, till exempel ghettinakse, fiberkristolit och Dr.). Fullhärdande reaktoplaster kräver i vissa fall flera timmar. För att öka avlägsnandet av produkter från utrustningen kan den slutliga härdningen göras utanför formningsutrustningen, eftersom formen i formen är inköpt lång före slutförandet av denna process. Av samma anledning avlägsnas produkten från formuläret utan kylning.

Vid behandling av polymerer (speciellt termoplaster) uppträder orienteringen av makromolekyler i riktning mot materialflödet. Tillsammans med skillnaden i orientering i olika områden av heterogena i tvärsnittet och längden på produkterna uppträder strukturell heterogenitet och inre spänningar utvecklas.

Närvaron av temperaturskillnader i tvärsnitt och längden av delen leder till en ännu större strukturell heterogenitet och utseendet av ytterligare spänningar associerade med skillnaden i kylhastigheter, kristallisation, avkoppling och varierande grader av härdning.

Heterogeniteten hos materialets egenskaper (på de angivna skälen) är inte alltid tillåtna och leder ofta till äktenskap (genom instabilitet av fysikaliska egenskaper, storlekar, vridning, sprickbildning). Att reducera inhomogeniteten hos den molekylära strukturen och inre spänningar kan åstadkommas genom termisk bearbetning av den färdiga produkten. Det är emellertid mer effektivt att använda metoderna för riktningsreglering av strukturer i bearbetningsprocesser. För dessa ändamål införs tillsatser i polymeren för att påverka processerna för formmolekylära strukturer och bidra till framställningen av material med den önskade strukturen.

7. Ansökan i industrin

Det finns 2 huvudtyper av polystyren polystyren (GPP), stötsäkra polystyren (höfter)

Transparent polystyren (GPPS - Allmänna polystyren) - Effektmaterial. Den används främst för internt glas, tjänar som ett ekonomiskt alternativ till plexiglas.

HIPS (High Impact Polystyren) har ökat slagmotstånd, på grund av tillsatser från butadien eller annat speciellt gummi, som har en chockviskositet till 60-70 kJ / m 2. Dess räckvidd är nöjd med brett utbud - utomhusreklam, handelsutrustning, kylskåp och så duktion.

Allmänna polystyren (GPP)

Materialet används främst för internt glas, tjänar som ett ekonomiskt alternativ till plexiglas.

De viktigaste fördelarna är: fuktbeständig, den lätthet av bearbetningen är hållbar, har utmärkt optisk transparens - 94%, har en bra jämn yta, har en låg densitet, resistent mot kemiska påverkan, har hög styvhet.

Den extruderade polystyren är tillverkad i form av transparent, mejeri, rökiga, färgade ark. Anti-reflekterande och dekorativa lakan med en mängd olika konsistens görs. Enligt specialbeställning kan polystyrenskivor göras utan UV-stabilisering. Sådana lakan kan användas i kontakt med livsmedelsprodukter, eftersom de uppfyller alla befintliga regler för att använda material i kontakt med mat.

Transparent polystyren är bräcklig, spröd och orolig. I detta avseende uppstår komplikationer när de lagrar och transporterar produkter från den. För att uppnå den nödvändiga ljusspridningen är det dessutom nödvändigt att använda ark med en korrugerad yta, som ofta inte motsvarar modern design. En väsentlig nackdel med PS är dess låga motståndskraft mot UV-strålning. Polystyren är dock ett mycket ekonomiskt material.

Typisk applikation: Dekorativa partitioner och Shirma Skyddsbild som täcker glasrutor av duschkabin Prisetiketter står produktion av armaturer alla typer av glasögon inomhus och andra.

Polystyren stötsäker ( Höfter. )

Stockt bestämt polystyren högkvalitativt arkmaterial är gjord för termo- eller vakuumgjutningsprocesser. Höft används vid produktion av utomhusreklam, detaljer om kylskåp, VVS, leksaker, matförpackningar och liknande. Materialets yta kan vara en blank, matt, slät eller präglad, med en spegelyta, olika färger. Det är möjligt att tillverka lakan genom samsträngning. Detta gör att du kan ansluta två lager av olika färger eller lägga till det övre lagret med en blank yta.

Den chocksäkra polystyren har en viss elasticitet och expanderar därigenom möjligheten att dess användning vid framställning av belysningsprodukter av en komplex konfiguration med djupt extrakt. Transformationskoefficienten (35-38%) och vithet följer fullständigt de befintliga standarderna i Ryssland på belysningsprodukter.

Huvudfördelar: Ökad slagmotstånd Svag känslighet för skärningar. Lätt frostmotstånd till -40 ° C Fuktmotstånd Utmärkt formbarhet Lätt i bearbetning av kemisk resistans mot syror och alkalier

I sin "infödda" tillstånd är polystyren ett ganska bräckligt material, olämpligt för många uppgifter. Därför läggs speciella tillsatser som ökar slaghållfastheten och flexibiliteten till det ursprungliga råmaterialet och har därmed en stötsäker polystyren. En av sorterna av slagpolystyren är en Freon-resistent polystyren som används vid framställning av kylutrustning. Ytstruktur: Matt på båda sidor eller på ena sidan av det glansiga (det övre glansiga skiktet erhålles genom samsträngning med en polystyren av en gemensam destination), präglad. Vid behov behandlas arket på ena sidan med en koronaurladdning, den skyddande termoformbara filmen appliceras på arket. Med extern användning tillsätts en UV-stabilisator, vilket ger skydd mot gulning under påverkan av UV-strålning.

Polystyrenbelysning är en av sorterna av slagfast polystyren, ersätter helt akrylglaset vid framställning av strukturer med intern belysning. Till skillnad från plexiglas har bara en blank yta. Den höga populariteten hos belysningspolystyren orsakas av större slaghållfasthet (jämfört med akryl), enkel bearbetning, miljöbeständighet och mindre kostnad.

Shocksäker polystyren är ett mer ekonomiskt alternativ jämfört med plexiglas på grund av låg densitet, liksom möjligheten att applicera tunnare (2-3 mm) ark på grund av ökad slagmotstånd jämfört med plexiglass (3-5 mm), vilket garanterar besparingar 2 gånger , med 1 kvadratmeter. m. Svetorevisator.

Spolar, kassetter och spolar för bandband, radetter av radiolämpningar, vända tallrikar, apparater vågar, fästen och klämmor för fixering av kablar, uppladdningsbara burkar, handtag av verktyg och instrument, filmer, lampor, detaljer om terminaler, fall, raka tillbehör, leksaker, Rätter, kakel för efterbehandling av möbler, fporers, täcker för burkar och flaskor, lådor, detaljer om elektriska omkopplare, automatisk penna - den här listan över polystyrenprodukter kan fortsättas under lång tid. Användningen av polystyren är mycket varierad - från film i kondensatorer med en tjocklek av 0,02 mm till tjocka plattor av polystyrenskum som används som ett isolerande material i kylning.

Slutsats

Studien av polymerer, deras fysikaliska, kemiska egenskaper, liksom interaktionen mellan olika polymerer med varandra leder till framväxten av nya föreningar som skulle passa de önskade egenskaperna. Du kan till exempel skapa slagbeständiga föreningar eller föreningar som kombinerar flera önskade egenskaper, exempelvis slagmotstånd, frostmotstånd, motstånd mot solljus.

Så studien av polystyren av en av de kända polymererna ledde till sin universella användning. Vi tänker ibland inte ens på vad den är gjord, eller ett annat ämne runt oss. I allt högre grad ersätts naturmaterial, såsom trä, med plast, vilket är mycket billigare och resistent slitage.

Du kan göra en stor slutsats: Du måste studera nya material, för det första förblev naturmaterialet inte så mycket, och för det andra kan studera polymerer skapa anslutningar som är flera gånger överlägsna naturliga och för det tredje började polymererna användas i industrin Relativt nyligen och det finns ett tillfälle att öppna något nytt.

Bibliografi

1. Arzamas B.N. Materialvetenskap - Moskva: Maskinteknik, 1986. - 456 s.

2. Becker H. Organisk: Per. med det. - 2: a volymen. - M.: Mir, 1992 - 474 s.

3. Malkin A.ya.Polistirol. Phys. Chem. Grunderna för mottagande och bearbetning. - M.: Kemi, 1975 - 263 s.

4. Paul D., Newman C., Polymerblandningar: Per med engelska / Redigerad av D. Pola, S.Nyuman. 1: a tom, - m.: Mir, 1981 - 541 s.

5. J. Bererts, M. Kasherio. Grunderna för organisk kemi. Volym 2: a. - m .: Mir, 1978 - 345 s.

6. Föreläsningsmaterial för organisk kemi.

7. Turkavkaz [Elektronisk resurs] / Polymer - Spectrum; V. Simonov; ed. A. Markin; MayKop: Adyghe State University, 2005. Access Mode: http://www.poli.turkavkaz.ru, gratis. Turkwebkaz, Turkavkaz.

8. Alhimik [Elektronisk resurs] / Kunstkamera, kemi för nyfiken. Grunderna för kemi och underhållande experiment; Gross E., Weissman x.; ed. L.alikberova; M.: Mitht dem. M.v. Lomonosova, 2006. Tillgång: http://www.alhimik.ru, gratis. Alchemist, Alhimik.

9. MIXPORT [Elektronisk resurs] / Abstracts, Kemi, Polymerer; A. Lebedev; ed. I. Podonic; M.: Ryska universitetet i Kimo-Technological University (PCTU). D.I. imeleeva, 2008. Åtkomstläge: http://www.mixport.ru, gratis. Mikport, Mixport.

Fenylgrupper förhindrar den beställda platsen för makromolekyler och bildandet av kristallina formationer.

Polystyren är en styv, bräcklig, amorf polymer med hög grad av optiskt ljus, låg mekanisk hållfasthet. Polystyren har en låg densitet (1060 kg / m³), \u200b\u200bkrympning vid injektionsbehandling 0,4-0,8%. Polystyren har utmärkta dielektriska egenskaper och god frostmotstånd (upp till -40 ° C). Den har låg kemisk resistans (förutom utspädda syror, alkoholer och alkalier).

Erhållande

Industriell produktion av polystyren är baserad på radikal polymerisation av styren. Det finns 3 huvudsakliga sätt att ta emot det:

Emulsion (PSE)

Den mest föråldrade metoden att erhålla, som inte används i produktion. Emulsionspolystyren erhålles genom reaktionen av polymerisationen av styren i en vattenhaltig lösning av alkaliska substanser vid en temperatur av 85-95 ° C. För denna metod krävs det: Styren, vatten, emulgeringsmedel och polymerisationsinitiator. Styren är förrenoned från inhibitorer: erforderlig-pyrocatechin eller hydrokinon. Vattenlösliga föreningar, väteudioxid eller kaliumpersulfat används som reaktionsinitiatorer. Lösningar av fettsyror används som emulgeringsmedel, alkali (tvål), sulfonsyrasalter. Reaktorn är fylld med vattenhaltig lösning av ricinolja och styren och polymerisationsinitiatorer injiceras med en noggrann blandning, varefter den erhållna blandningen upphettas till 85-95 ° C. Monomeren upplöst i tvålmikeller, börjar polymerisera, som verkar från emulsionsdropparna. Som ett resultat bildas polymer-monomera partiklar. Vid stadiet av 20% polymerisation spenderas micellärtvålen på bildandet av adsorberade skikt och processen fortsätter vidare inuti polymerpartiklarna. Processen slutar när det fria styrenhalten blir mindre än 0,5%. Därefter transporteras emulsionen från reaktorn till utfällningssteget för att ytterligare reducera den återstående monomeren, för detta koaguleras med en lösning av bordsaltet och torkas för att ge en pulvermassa med partikelstorlekar upp till 0,1 mm . Alkaliska rester påverkar kvaliteten på det erhållna materialet, eftersom det är omöjligt att helt eliminera utländska föroreningar, och deras närvaro ger en gulaktig nyans till polymeren. Denna metod kan erhållas polystyren med högsta molekylvikt. Den erhållna polystyren enligt denna metod har en förkortning - PSE, som periodiskt finns i teknisk dokumentation och gamla läroböcker på polymermaterial.

Suspension (PSS)

Sär gjord i ett periodiskt diagram i reaktorer med en omrörare och en kylflänsskjorta. Styren framställs genom att suspendera det i kemiskt renat vatten genom att applicera emulsionsstabilisatorer (polyvinylalkohol, natriumpolymetakrylat, magnesiumhydroxid) och polymerisationsinitiatorer. Polymerisationsprocessen utförs med en gradvis ökning av temperaturen (upp till 130 ° C) under tryck. Resultatet är att erhålla en suspension, av vilken polystyren isoleras genom centrifugering, tvättas den och torkas. Denna metod för att erhålla polystyren är också föråldrad och lämpligast för båda styrensampolymererna. Denna metod används huvudsakligen vid framställning av polystyrenskum.

Blockera eller resultera i massa (pSM)

Det finns två allmänna polystyrenproduktionsscheman: full och ofullständig konvertering. Termisk polymerisation i massan längs kontinuerlig krets är ett system av serieansluten 2-3 kolonnreaktoranordning med blandare. Polymerisationen utförs post i bensenmediet - först vid en temperatur av 80-100 ° C och sedan steg 100-220 ° C. Reaktionen stannar med graden av styrenomvandling till polystyren till 80-90% av massan (med metoden för ofullständig omvandling, justeras polymerisationsgraden till 50-60%). Den oreagerade styrenmonomeren avlägsnas från smältpolystyrenen med dammsugning, vilket sänker det kvarvarande styrenhalten i polystyren till 0,01-0,05%, oreagerad monomer återgår till polymerisation. Polystyren erhållen genom blockmetod kännetecknas av hög renhet och stabilitet av parametrar. Denna teknik är mest effektiv och praktiskt taget inget avfall.

Ansökan

Finns i form av transparenta cylindriska granuler, som bearbetas i färdiga produkter med formsprutning eller strängsprutning vid 190-230 ° C. Den breda användningen av polystyren (PS) och plast baserad på den är baserad på dess låga kostnader, lätthet av bearbetning och ett stort sortiment av olika märken.

Den bredaste användningen (mer än 60% av produktionen av polystyrenplast) erhölls genom slagbeständig polystyren, vilka är styrensampolymerer med butadien och styrenrullande butadien. För närvarande skapas också andra många modifieringar av styrensampolymerer.

Av polystyranterna producerar ett brett spektrum av produkter, som i första hand gäller i hushållsplatsen för mänsklig aktivitet (disponibla rätter, förpackning, barnleksaker, etc.), liksom byggindustrin (värmeisoleringsplattor, icke-flyttbart form, Panelmörgås), mot och dekorativa material (tak baguette, takdekorativa plattor, polystyrenljudabsorberande element, klisterbaser, polymerkoncentrat), medicinsk riktning (delar av blodtransfusionssystem, petriskål, hjälpmedel). Skummande polystyren efter hög temperaturbehandling med vatten eller ånga kan användas som ett filtreringsmaterial (filtreringsmunstycke) i kolumnfilter under vattenbehandling och avloppsrening. Höga elektriska indikatorer på polystyren i ultrahögfrekvensdomän tillåter den att användas i produktion: dielektriska antenner, koaxialkabelstöd. Tunna filmer (upp till 100 | im) kan erhållas och i en blandning med sampolymerer (styren-styren-styren) till 20 mikron, som också framgångsrikt används i förpacknings- och konfektindustrin, liksom produktion av kondensatorer .

Stötskyddade polystyren och dess modifieringar användes allmänt inom hushållsapparater och elektronik (kroppsdelar av hushållsapparater).

Militär industri

Maximal låg viskositet hos polystyren i bensen, vilket möjliggör även i gränskoncentrationer för att uppnå stillastående lösningar, ledde till användningen av polystyren som en del av napalm som ett förtjockningsmedel, beroende av "viskositetstemperaturen", som i sin tur minskar med en öka i molekylvikten för polystyren. .

Förfogande

Det antas att polystyren inte representerar fara för miljön.

Bearbetning

Polystyrenavfall ackumuleras i form av använda produkter från PS och dess sampolymerer, såväl som i form av industriellt (tekniskt) avfall av PS av allmänna ändamål, slagfasta PS-(UPS) och dess sampolymerer. Den sekundära användningen av polystyrenplast kan följa följande vägar:

bortskaffande av mycket förorenat industriavfall;
användning av tekniska avfall och ABS-plastmetoder för formsprutning, Ectruzia och pressning;
utnyttjande av slitna varor;
Återvinning av polystyrenavfall (PPP);
bortskaffande av blandat avfall.

Brinnande

Vid kammning av polystyren bildas koldioxid (CO2), kolmonoxid (co-ditch gas), sot. Förbränning av polystyrenhaltiga tillsatser (till exempel färgämnen, komponenter som ökar styrkan etc.) kan leda till en emission av andra till atmosfären skadliga ämnen.

Termodestruktion

Polystyren sönderdelningsprodukter bildade under termisk nedbrytning och termooxidativ förstörelse, toxisk. Vid behandling av polystyren som ett resultat av partiell förstöring av materialet, par av styren, bensen, etylbensen, toluen, kan koloxid frisättas.

Typer och märkning av polystyren och dess sampolymerer

Världen använder följande standardförkortningar:

PS - Polystyren, polystyren (PS)
GPP - Allmänna polystyren (allmänna polystyren, inte tabell, block, ibland kallad "kristallin", PSE, PSS eller PSM-märkning beror på metoden att erhålla)
MIPS - Medium-inverkan polystyren (mittpåverkan)
Höft - High-Impact polystyren (stötsäker, UPS, UPM)
EPS - Expanderbar polystyren (skumpolystyren, PSV)
MIPS-förkortningen används relativt sällan.

ABS-akrylnitrilbutadien-styren-sampolymer (ABS-plast, ABS-sampolymer)
ACS - akrylonitrilkloroetylen-styren-sampolymer (AHS-sampolymer)
AES, A / EPDM / S - Acrylonitril-sampolymer, SKAIL OCH STYREN (NPP-sampolymer)
ASA-akryleter-sampolymer, styren och akrylonitril (as-sampolymer)
ASR är en stötsäker styrensampolymer (Advanced Styrene Resine))
MAbs, M-ABS-metylmetakrylat-sampolymer, akrylonitril, butadien och styren, transparent ABS
MBS - Metylme(MBS-sampolymer)
MS, SMMA - metylmetakrylat-sampolymer och styren (MS)
MSN - metylmetakrylat-sampolymer, styren och akrylonitril (MSN)
Sam-styren och metylstyren-sampolymer (själv)
SAN, - AS - Styren-sampolymer och akrylonitril (SAN, CH)
SMA, S / MA-Styren Maleinovo-anhydrid-sampolymer.

Styrensampolymerer - termoplastiska elastomerer

ESI-etylen-styren interpolymer
SB, S / B - styren-butadien-sampolymer
SBS, S / B / S - styren-butadienstyren-sampolymer
SEBS, S-E / B-S - styren-etylen-butylen-styren-sampolymer
Sopsor, S-E-E / P-S - styren etylen / propylen-styren-sampolymer
Sep-styren-etylen-propylensampolymer
SEPS, S-E / P-S-styren-etylen-propylen-styren-sampolymer
SIS - styren-isopren styrensampolymer