Полистирольные: листовое золото, серебро и другие виды зеркального полистирола. Чем резать потолочную плитку на пол 2000х1000х1 мм и других размеров? Резка лазером

Рубрики

• Автомобили
• Бизнес
• Дом и семья
• Домашний уют
• Духовное развитие
• Еда и напитки
• Закон
• Здоровье
• Интернет
• Искусство и развлечения
• Карьера
• Компьютеры
• Красота
• Маркетинг
• Мода
• Новости и общество
• Образование
• Отношения
• Публикации и написание статей
• Путешествия
• Реклама
• Самосовершенствование
• Спорт и Фитнес
• Технологии
• Финансы
• Хобби

• О проекте
• Реклама на сайте
• Условия
• Конфиденциальность
• Вопросы и ответы

FB

Полистирол

Полистирол (/ ˌpɒliˈstaɪriːn /; IUPAC поли (1-фенилэтен-1,2-диил) ), также известный как Thermocole, сокращенно в соответствии со стандартом ISO PS , представляет собой ароматический полимер, полученный из мономерного стирола, жидкого углеводород, который производится из нефти в химической промышленности. Полистирол — один из наиболее широко используемых пластиков, его объем составляет несколько миллиардов килограммов в год.

Полистирол представляет собой термопластическое вещество, которое находится в твердом (стекловидном) состоянии при комнатной температуре, но течет при нагревании выше температуры стеклования около 100 ° C (для формования или экструзии) и снова становится твердым при охлаждении. Чистый твердый полистирол — это бесцветный твердый пластик с ограниченной гибкостью. Его можно отливать в формы с мелкими деталями. Полистирол может быть прозрачным или окрашиваться в разные цвета.

Твердый полистирол используется, например, в одноразовых столовых приборах, пластиковых моделях, коробках для CD и DVD, а также в корпусах дымовых извещателей.Продукты из вспененного полистирола, например, упаковочные материалы, изоляция и чашки для напитков из пенопласта, встречаются практически повсеместно.

Полистирол может быть переработан, на нем обозначена цифра «6» в качестве символа переработки. Растущие цены на нефть увеличили ценность полистирола для вторичной переработки. Ни один известный микроорганизм еще не продемонстрировал способность к биоразложению полистирола, и он часто встречается в большом количестве как форма загрязнения окружающей среды, особенно вдоль берегов и водных путей, особенно в его клеточной форме с низкой плотностью.

История

Полистирол был открыт в 1839 году Эдуардом Симоном, ^[1] , аптекарем в Берлине. Из Storax, смолы турецкого сладкого дерева Liquidambar orientalis , он перегонял маслянистое вещество, мономер, который назвал стиролом. Несколько дней спустя Саймон обнаружил, что стирол загустел, предположительно в результате окисления, в желе, которое он назвал оксидом стирола («Стиролоксидом»). К 1845 году английский химик Джон Блит и немецкий химик Август Вильгельм фон Хофманн показали, что такое же превращение стирола происходит в отсутствие кислорода.Они назвали свое вещество метастиролом. Позже анализ показал, что он химически идентичен стиролоксиду. В 1866 году Марселин Бертело правильно определил образование метастирола из стирола как процесс полимеризации. Прошло около 80 лет, прежде чем стало понятно, что нагревание стирола запускает цепную реакцию, в результате которой образуются макромолекулы, в соответствии с тезисом немецкого химика-органика Германа Штаудингера (1881–1965). Это в конечном итоге привело к тому, что вещество получило свое нынешнее название — полистирол.

Компания I. G. Farben начала производство полистирола в Людвигсхафене, Германия, примерно в 1931 году, надеясь, что он будет подходящей заменой литому под давлением цинку во многих областях. Успех был достигнут, когда они разработали корпус реактора, в котором полистирол экструдировали через нагретую трубу и резак, производя полистирол в форме гранул.

До 1949 года инженер-химик Фриц Стастны (1908–1985) разработал предварительно расширенные шарики из полистирола с добавлением алифатических углеводородов, таких как пентан.Эти шарики являются сырьем для формования деталей или экструдирования листов. BASF и Stastny подали заявку на патент, который был выдан в 1949 году. Процесс формования был продемонстрирован на выставке Kunststoff Messe 1952 года в Дюссельдорфе. Продукция получила название Стиропор.

Кристаллическая структура изотактического полистирола была описана Джулио Натта. ^[2]

В 1959 году компания Koppers из Питтсбурга, штат Пенсильвания, разработала пенополистирол (EPS). ^{[необходима ссылка ]}

Строение

С химической точки зрения полистирол представляет собой длинноцепочечный углеводород, в котором чередующиеся углеродные центры присоединены к фенильным группам (название, данное бензолу с ароматическим кольцом.Химическая формула полистирола: (C ₈ H ₈ ) _n ; он содержит химические элементы углерод и водород.

Свойства материалов определяются притяжениями Ван-дер-Ваальса на короткие расстояния между цепями полимеров. Поскольку молекулы представляют собой длинные углеводородные цепи, состоящие из тысяч атомов, общая сила притяжения между молекулами велика. При нагревании (или быстрой деформации из-за комбинации вязкоупругих и теплоизоляционных свойств) цепи могут принимать более высокую степень конформации и скользить друг мимо друга.Эта межмолекулярная слабость (по сравнению с высокой внутримолекулярной силой из-за углеводородной основы) придает гибкость и эластичность. Способность системы легко деформироваться выше температуры стеклования позволяет полистиролу (и термопластичным полимерам в целом) легко размягчаться и формоваться при нагревании.

Полимеризация

Полистирол получается при соединении мономеров стирола. При полимеризации одна двойная связь углерод-углерод (в винильной группе) заменяется гораздо более прочной одинарной связью углерод-углерод, следовательно, очень трудно деполимеризовать полистирол.Около нескольких тысяч мономеров обычно составляют цепочку из полистирола, что дает молекулярную массу 100 000–400 000.

Трехмерная модель показала бы, что каждый из хиральных атомов углерода основной цепи лежит в центре тетраэдра, а его 4 связи направлены к вершинам. Предположим, что связи -C-C- повернуты так, что основная цепь полностью лежит в плоскости диаграммы. Из этой плоской схемы не видно, какие из фенильных (бензольных) групп повернуты к нам под углом от плоскости диаграммы, а какие — под углом.Изомер, в котором все они находятся на одной стороне, называется изотактическим полистиролом , который коммерчески не производится.

Атактический полистирол

Единственной коммерчески важной формой полистирола является атактический , что означает, что фенильные группы случайным образом распределены по обеим сторонам полимерной цепи. Такое случайное расположение предотвращает выравнивание цепей с достаточной регулярностью для достижения любой кристалличности. Пластик имеет температуру стеклования T _g ~ 90 ° C.Полимеризация инициируется свободными радикалами. ^[3]

Изотактический и синдиотактический полистирол

Циглера-Натта может дать упорядоченный синдиотактический полистирол с фенильными группами, расположенными на чередующихся сторонах углеводородной основной цепи. Эта форма является высококристаллической с температурой T _m 270 ° C (518 ° F). Такие материалы коммерчески не производятся из-за медленной полимеризации.

Экструдированный полистирол примерно такой же прочный, как и нелегированный алюминий, но гораздо более гибкий и намного легче (1.05 г / см ³ по сравнению с 2,70 г / см ³ для алюминия).

Деградация

Поскольку это ароматический углеводород, он горит оранжево-желтым пламенем с выделением сажи, что характерно для материалов, содержащих ароматические кольца. Полное окисление полистирола дает углекислый газ и водяной пар. Из-за своей химической инертности полистирол используется для изготовления контейнеров для химикатов, растворителей и пищевых продуктов. Полистирол содержит следы мономера стирола.Когда пища нагревается в емкости из полистирола, мономер извлекается и попадает в пищеварительную систему потребителя. Стирол токсичен и известен как канцероген. Это вызывает дополнительные опасения при использовании для упаковки пищевых продуктов или напитков. Полистирол растворим в большинстве известных органических растворителей и не подходит для таких целей. Пенополистирол используется для упаковки химикатов, но он не контактирует с настоящими растворителями.

Изготовлено форм

Полистирол обычно формуют под давлением или экструдируют, а пенополистирол прессуют или формуют специальным способом.Также производятся сополимеры полистирола; они содержат один или несколько других мономеров в дополнение к стиролу. В последние годы также производятся композиты из пенополистирола с целлюлозой ^{[7] [8]} и крахмалом ^[9] .

Экструдированный пенополистирол с закрытыми ячейками продается под торговой маркой Styrofoam компанией Dow Chemical. Этот термин часто используется неофициально для других изделий из пенополистирола.

Полистирол используется в некоторых взрывчатых веществах на полимерной связке:

Листовой или формованный полистирол

Полистирол (ПС) экономичен и используется для производства пластиковых комплектов для сборки моделей, пластиковых столовых приборов, футляров для компакт-дисков, корпусов дымовых извещателей, рамок для номерных знаков и многих других объектов, где требуется достаточно жесткий и экономичный пластик. Методы производства включают термоформование и литье под давлением.

Чашки Петри из полистирола и другие лабораторные контейнеры, такие как пробирки и микропланшеты, играют важную роль в биомедицинских исследованиях и науке. Для этих целей изделия почти всегда изготавливают литьем под давлением и часто стерилизуют после формования либо облучением, либо обработкой оксидом этилена. Модификация поверхности после формования, обычно с помощью плазмы, обогащенной кислородом, часто проводится для введения полярных групп. Многие современные биомедицинские исследования основаны на использовании таких продуктов; поэтому они играют решающую роль в фармацевтических исследованиях. ^[10]

Пены

Пенополистирол является хорошими теплоизоляционными материалами и поэтому часто используется в качестве строительных изоляционных материалов, например, в конструкционных изоляционных панельных строительных системах. Они также используются для ненесущих архитектурных конструкций (например, декоративных столбов). Пенопласты также обладают хорошими демпфирующими свойствами, поэтому широко используются в упаковке.

Пенополистирол

Пенополистирол (EPS) — это жесткий и прочный пенополистирол с закрытыми порами.Обычно он белый и сделан из предварительно вспененного полистирола. Знакомые применения включают формованные листы для изоляции зданий и упаковочный материал («арахис») для амортизации хрупких предметов внутри коробок. Листы обычно упаковываются в жесткие панели (размер 4 на 8 или 2 на 8 футов в Соединенных Штатах), которые также известны как «бортовые доски». Тепловое сопротивление обычно составляет около 28 м · К / Вт (или R-4 на дюйм). Некоторые плиты из пенополистирола имеют распространение пламени менее 25 и индекс дымообразования менее 450, что означает, что они могут использоваться без противопожарного барьера (но требуют 15-минутного теплового барьера) в соответствии с строительными нормами США.В строительстве из пенополистирола все чаще используется изоляция бетонных форм. Диапазон плотности 16–640 кг / м 2 ³ . ^[4] Наиболее распространенным методом обработки является термическая резка горячей проволокой. ^[11]

Пенополистирол экструдированный

Экструдированный пенополистирол (XPS) состоит из закрытых ячеек, обеспечивает улучшенную шероховатость поверхности, большую жесткость и пониженную теплопроводность. Диапазон плотности около 28-45 кг / м ³ .

Экструдированный полистирол также используется в ремеслах и модельном строительстве, в частности, в архитектурных моделях.Из-за процесса производства экструзией XPS не требует облицовочных материалов для поддержания его тепловых или физических свойств. Таким образом, он является более однородным заменителем гофрированного картона. Тепловое сопротивление обычно составляет около 35 м · К / Вт (или R-5 на дюйм в обычных американских единицах).

Styrofoam — торговая марка XPS; однако он также часто используется в Соединенных Штатах как общее название для всех пенополистиролов.

Сополимеры

Чистый полистирол хрупок, но достаточно тверд, чтобы можно было получить продукт с довольно высокими эксплуатационными характеристиками, придав ему некоторые свойства более эластичного материала, такого как полибутадиеновый каучук.Два таких материала обычно никогда не могут быть смешаны из-за усиленного влияния межмолекулярных сил на нерастворимость полимера (см. Переработку пластика), но если полибутадиен добавлен во время полимеризации, он может стать химически связанным с полистиролом, образуя привитой сополимер, который помогает включить в конечную смесь нормальный полибутадиен, в результате чего получится ударопрочный полистирол или HIPS , который в рекламе часто называют «ударопрочный пластик». Одно коммерческое название HIPS — Bextrene.Общие применения HIPS включают игрушки и оболочки для продуктов. HIPS обычно изготавливается методом литья под давлением. Обработка полистирола в автоклаве может привести к сжатию и затвердению материала.

Несколько других сополимеров также используются со стиролом. Акрилонитрил-бутадиен-стирол или АБС-пластик похож на HIPS: сополимер крилонитрила и тирола s , упрочненный поли b утадиеном. Большинство корпусов для электроники изготовлены из этой формы полистирола, как и многие канализационные трубы.SAN представляет собой сополимер стирола с акрилонитрилом и SMA с малеиновым ангидридом. Стирол можно сополимеризовать с другими мономерами; например, дивинилбензол можно использовать для сшивания цепей полистирола с получением полимера, используемого в твердофазном синтезе пептидов.

Ориентированный полистирол

Ориентированный полистирол (OPS) производится путем вытягивания экструдированной пленки PS, улучшающей видимость материала за счет уменьшения мутности и увеличения жесткости. Это часто используется в упаковке, где производитель хочет, чтобы потребитель увидел заключенный в нее продукт.Некоторые преимущества OPS заключаются в том, что его дешевле производить, чем другие прозрачные пластмассы, такие как PP, PET и HIPS, и он менее мутен, чем HIPS или PP. Главный недостаток OPS — хрупкость. Он легко потрескается или порвется.

Утилизация и экологические проблемы

Полистирол легко перерабатывается. Из-за небольшого веса (особенно если вспененный) собирать в первозданном виде неэкономично. Однако, если отходы проходят начальный процесс уплотнения, материал изменяет плотность с типично 30 кг / м ³ до 330 кг / м ³ и становится пригодным для вторичной переработки товаром, имеющим большую ценность для производителей переработанных пластиковых гранул.Как правило, это не допускается в программах утилизации отходов у обочины. В Германии полистирол собирается в соответствии с законом об упаковке (Verpackungsverordnung), который требует от производителей нести ответственность за переработку или утилизацию любого продаваемого упаковочного материала. В США и многих других странах интерес к переработке полистирола привел к созданию пунктов сбора. Производители больших объемов полистирольных отходов (50 тонн в год и более), вложившие средства в компакторы EPS, могут продавать уплотненные блоки переработчикам пластика.

Воздействие на окружающую среду

Выброшенный полистирол не подвергается биологическому разложению в течение сотен лет и устойчив к фотолизу. ^[12] Из-за этой стабильности очень небольшая часть отходов, выбрасываемых на сегодняшних современных высокотехнологичных свалках, подвергается биоразложению. Поскольку при разложении материалов образуются потенциально вредные жидкие и газообразные побочные продукты, которые могут загрязнять грунтовые воды и воздух, современные свалки спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму контакт с воздухом и водой, необходимыми для разложения, тем самым практически исключая разложение отходов. ^[13]

Пенополистирол — основной компонент пластикового мусора в океане, где он становится токсичным для морских обитателей. Пенополистирол дует на ветру и плавает по воде, а на открытом воздухе его много. Пенополистирол производится с использованием вспенивателей, которые образуют пузыри и расширяют пену. В пенополистироле это обычно углеводороды, такие как пентан, которые могут представлять опасность воспламенения при производстве или хранении вновь произведенного материала, но оказывают относительно умеренное воздействие на окружающую среду.Однако экструдированный полистирол обычно изготавливается из гидрохлорфторуглеродов (HCFC-22) ^[14] , которые оказывают в 1000 раз больший «парниковый эффект» на глобальное потепление по сравнению с двуокисью углерода. ^[15]

Переработка

Большинство изделий из полистирола в настоящее время не перерабатываются из-за отсутствия стимула инвестировать в необходимые уплотнители и логистические системы. Лом из вспененного полистирола можно легко добавлять в такие продукты, как изоляционные листы из пенополистирола и другие материалы из пенополистирола для строительства.И многие производители не могут получить достаточное количество лома из-за вышеупомянутых проблем со сбором. Когда он не используется для производства дополнительных материалов из пенополистирола, его можно превратить в вешалки для одежды, парковые скамейки, цветочные горшки, игрушки, линейки, корпуса степлеров, контейнеры для рассады, рамы для картин и архитектурные формы из переработанного полистирола. ^[16]

Переработанный пенополистирол также используется во многих операциях литья металлов. Растра изготавливается из пенополистирола в сочетании с цементом и используется в качестве изоляционного материала при строительстве бетонных фундаментов и стен.Американские производители с 1993 года производят изоляционные бетонные формы, на 80% состоящие из переработанного пенополистирола. Однако переработка полистирола не является замкнутым циклом, позволяющим производить больше полистирола; Вместо этого стаканчики из полистирола и другие упаковочные материалы обычно используются в качестве наполнителей в других пластмассах или в других предметах, которые сами по себе не могут быть переработаны и выбрасываются. ^{[необходима ссылка ]}

Сжигание

Если полистирол должным образом сжигается при высоких температурах, образуются химические вещества: вода, диоксид углерода, сложная смесь летучих соединений и углеродная сажа. ^[17] По данным Американского химического совета, когда полистирол сжигается на современных объектах, конечный объем составляет 1% от начального; большая часть полистирола превращается в диоксид углерода, водяной пар и тепло. Из-за количества выделяемого тепла он иногда используется в качестве источника энергии для производства пара или электроэнергии. ^[18]

При сжигании полистирола при температурах 800–900 ° C (типичный диапазон для современной установки для сжигания отходов) продукты сгорания представляли собой «сложную смесь полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) от алкилбензолов до бензоперилена.В продуктах сгорания полистирола было обнаружено более 90 различных соединений ». ^[19]

При сжигании без достаточного количества кислорода или при более низких температурах (например, в костре или домашнем камине) полистирол может выделять полициклические ароматические углеводороды, технический углерод и окись углерода, а также мономеры стирола. ^{[17] [20]}

Захоронение

Стаканы из пенопласта и другие изделия из полистирола могут быть безопасно захоронены. ^{[ цитата необходима ]} на свалках, поскольку они столь же устойчивы, как бетон или кирпич.Не требуется никакой пластиковой пленки для защиты воздуха и подземных вод. ^{[ цитата необходима ]} .

Редукционный

Предпринимаются некоторые попытки найти альтернативу пенополистиролу, особенно в ресторанах. Ограничение использования вспененного полистирола для пищевых упаковок на вынос является приоритетной задачей многих экологических организаций, занимающихся твердыми отходами. Тем не менее, Plastics Foodservice Packaging Group считает, что в США менее 1% от веса утилизируемых твердых отходов представляет собой полистирол ^{[ необходима цитата ]} .Кампания по достижению первого запрета на использование пенополистирола в пищевой промышленности в Канаде была запущена в Торонто в январе 2007 года местной некоммерческой организацией NaturoPack. ^[21] Портленд, штат Орегон и Сан-Франциско входят в число примерно ста городов США, в которых в настоящее время действует какой-то запрет на использование пенополистирола в ресторанах. Например, в 2007 году рестораны в Окленде, штат Калифорния, были вынуждены перейти на одноразовые контейнеры для пищевых продуктов, которые при добавлении в пищевой компост разлагаются биологически. ^[22]

Хотя полистирол можно перерабатывать на предприятиях по переработке, большая часть полистирола не перерабатывается. По оценкам EPA (Агентство по охране окружающей среды США), ежегодно выбрасывается 25 миллиардов полистирольных стаканов. Поскольку полистирол разлагается очень медленно — более 500 лет для одной чашки ^{[требуется ссылка ]} — EPA считает это серьезной экологической проблемой. Несколько экологических лидеров, от голландского Министерства окружающей среды до Зеленой команды Starbucks, советуют людям уменьшить свое воздействие на окружающую среду, используя многоразовые кофейные чашки. ^[23]

Чистовая

В Соединенных Штатах нормы по охране окружающей среды запрещают использование растворителей для полистирола (которые в любом случае растворяют полистирол и снимают пену с большинства пен).

Некоторые приемлемые отделочные материалы:

• Краска на водной основе (художники создали картины на пенополистироле гуашью)
• Раствор или акриловая / цементная штукатурка, часто используемая в строительстве в качестве стойкого к атмосферным воздействиям верхнего слоя, полностью скрывающего пену после отделки объектов.
• Хлопчатобумажная вата или другие ткани, используемые для сшивания скоб.

Безопасность

Здоровье

По данным веб-сайта пластиковых продуктов питания:

На основе научных исследований, проведенных в течение пяти десятилетий, государственные органы безопасности определили, что полистирол безопасен для использования в продуктах общественного питания. Например, полистирол соответствует строгим стандартам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США и Европейской комиссии / Управления по безопасности пищевых продуктов для использования в упаковке для хранения и подачи продуктов питания.Департамент гигиены пищевых продуктов и окружающей среды Гонконга недавно проверил безопасность подачи различных пищевых продуктов в полистироловых продуктах общественного питания и пришел к такому же выводу, что и FDA США. ^[24]

С 1999 по 2002 год, всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола, был проведен международной группой экспертов из 12 членов, выбранных Гарвардским центром оценки рисков. Ученые обладали опытом в токсикологии, эпидемиологии, медицине, анализе рисков, фармакокинетике и оценке воздействия.

Гарвардское исследование показало, что стирол естественным образом присутствует в таких продуктах, как клубника, говядина и специи, и естественным образом образуется при переработке таких продуктов, как вино и сыр. В исследовании также были проанализированы все опубликованные данные о количестве стирола, вносимого в рацион из-за миграции упаковки для пищевых продуктов и одноразовых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и сделан вывод о том, что у населения нет причин для беспокойства по поводу воздействия стирола из пищевых продуктов или стирольных материалов. используется в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами, таких как упаковка из полистирола и контейнеры для пищевых продуктов. ^[25]

Было обнаружено, что олигомеры стирола в контейнерах из полистирола, используемых для упаковки пищевых продуктов, проникают в пищевые продукты. ^[26] Другое японское исследование, проведенное на мышах дикого типа и на мышах с отсутствием AhR, показало, что тример стирола, который авторы обнаружили в готовых продуктах быстрого приготовления из полистирола, упакованных в контейнер, может повышать уровень гормонов щитовидной железы. ^[27]

Опасность возгорания

Полистирол, как и другие органические соединения, легко воспламеняется. Полистирол классифицируется в соответствии с DIN4102 как продукт «B3», что означает легковоспламеняемость или «легко воспламеняется».» ^{[требуется ссылка ]} Как следствие, хотя это эффективный изолятор при низких температурах, его использование запрещено в любых открытых установках в строительстве, если материал не является огнестойким. ^{[требуется ссылка ]} Он должен быть скрыт за гипсокартоном, листовым металлом или бетоном. ^{[ цитата необходима ]} Вспененные полистирольные пластмассы случайно воспламенились и вызвали огромные пожары и потери, например, в международном аэропорту Дюссельдорфа, в туннеле под Ла-Маншем (где полистирол находился внутри железнодорожного вагона, который загорелся), а также на АЭС Браунс-Ферри (где огонь пробил антипирен и достиг вспененного пластика под ним внутри противопожарного средства, которое не было протестировано и сертифицировано в соответствии с окончательной установкой). Янагиба, Юкиэ и др. (2008). «Тример стирола может повышать уровни гормонов щитовидной железы за счет подавления гена-мишени UDP-глюкуронозилтрансферазы арилуглеводородного рецептора (AhR)» (свободный текст). Перспективы гигиены окружающей среды 116 (6): 740–745. DOI: 10.1289 / ehp.10724. PMC 2430229. PMID 18560529. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2430229.

Внешние ссылки

Учебное пособие по химии полистирола

Реакция присоединения полимеризации

Согласно принципу Ле-Шателье, увеличение температуры, при которой происходит реакция, будет благоприятствовать реагенту, мономеру, стороне уравнения. Поэтому реакцию аддитивной полимеризации проводят при очень умеренных температурах.

Полистирол может быть произведен в школьной лаборатории в качестве демонстрации.

Вы можете проверить растворимость вашего полистирола в различных растворителях, таких как концентрированная соляная кислота (12 моль л ^-1 ), разбавленная соляная кислота (10% HCl (водн.)), Циклогексан, оливковое масло, дихлорметан, бром и др. 2-бутанон.

Механизм реакции

Аддитивная полимеризация стирола (этенилбензол или фенилэтен) с получением полистирола (поли (фенилэтен) или поли (этенилбензол)) протекает по свободнорадикальному механизму.
Свободный радикал — это молекула, не имеющая заряда, но обладающая высокой реакционной способностью, поскольку имеет неспаренный валентный электрон.
Ди (додеканоил) пероксид можно использовать в качестве инициатора реакции полимеризации, поскольку он имеет пероксигруппу (-O-O-) между двумя большими додеканоильными группами (CH ₃ (CH ₂ ) ₁₀ CO-).
Связь перокси-O-O легко разрывается, расщепляя молекулу ди (додеканоил) пероксида на две части и оставляя неспаренные электроны на атомах кислорода.
Это приводит к образованию свободного радикала CH ₃ (CH ₂ ) ₁₀ COO ^.

Инициирование: инициатор свободных радикалов атакует мономер стирола, разрывая двойную связь и образуя новый свободный радикал с неспаренным электроном на атоме углерода.

Распространение: новый свободный радикал, образующийся во время инициирования, может затем вступить в реакцию с молекулой стирола, открывая двойную связь и оставляя неспаренный электрон на атоме углерода.

Прерывание: полимеризация прекращается, когда два свободных радикала вступают в реакцию друг с другом.

Структура полистирола

1. Все молекулы стирола объединяются таким образом, что все бензольные кольца () находятся на одной стороне углеродной основной цепи полимерных цепей:

Эта структура известна как изотактический полистирол .

Регулярное расположение бензольных колец в этой структуре позволяет полимерным цепям плотно упаковываться вместе и максимизирует межмолекулярные силы между цепями. Плотная упаковка снижает гибкость материала, поэтому изотактический полистирол будет довольно жестким, а поскольку межмолекулярные силы между полимерными цепями максимальны, он также будет довольно сильным. Изотактический полистирол считается высококристаллическим.

Хотя нам обычно нравится изображать структуру полистирола как изотактическую структуру, потому что легко увидеть повторяющиеся звенья, на самом деле, когда мономеры стирола полимеризуются, очень небольшая часть получаемого полистирола находится в изотактической форме.

2. Молекулы стирола (этенилбензола или фенилэтилена) объединяются таким образом, что бензольные кольца () попеременно находятся над плоскостью углеродной основной цепи и ниже ее:

Эта структура известна как синдиотактический полистирол .

Регулярное расположение бензольных колец в этой структуре позволяет полимерным цепям плотно упаковываться вместе и удерживаться на месте за счет межмолекулярных сил между цепями.Плотная упаковка снижает гибкость материала, поэтому синдиотактический полистирол достаточно жесткий, а действие межмолекулярных сил между полимерными цепями делает его довольно прочным. Синдиотактический полистирол, как и изотактический полистирол, считается высококристаллическим.
Очень небольшая часть полистирола, полученного аддитивной полимеризацией стирола (этенилбензола или фенилэтилена), является синдиотактическим полистиролом.
Однако химики считают, что синдиотактический полистирол можно использовать для изготовления медицинского оборудования, поскольку он способен выдерживать тепло, влагу и чистящие средства, используемые для стерилизации медицинского оборудования, но в настоящее время его производство довольно дорогое.

3. Молекулы стирола (этенилбензола или фенилэтилена) объединяются таким образом, что бензольные кольца () случайным образом ориентированы вдоль цепей, причем некоторые из них находятся выше, а некоторые ниже плоскости углеродной основной цепи :

Эта структура известна как атактический полистирол .

Большие бензольные кольца, беспорядочно торчащие вдоль цепей, препятствуют плотной упаковке полимерных цепей.Атактический полистирол не является кристаллическим, скорее, его называют аморфным. Ожидается, что некристаллические или аморфные полимеры будут более мягкими и гибкими.

Большая часть полистирола, полученного аддитивной полимеризацией стирола, представляет собой атактический полистирол.
Атактический полистирол — это полистирол, который вы найдете в полистирольных контейнерах, ящиках, чашках, пластиковых контейнерах и т. Д.

Свойства и использование полистирола

Полистирол — это линейный полимер, и, как и большинство линейных полимеров, приложение тепла и давления заставляет его размягчаться и принимать новые формы.Эти линейные полимеры называют термопластичными. Полистирол — это термопласт.

Полистирол (C8H8) n — Свойства, структура, молекулярный вес, применение

• • БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС
  • СОРЕВНОВАТЕЛЬНЫЕ ЭКЗАМЕНА
    • BNAT
    • Классы
      • Класс 1-3
      • Класс 4-5
      • Класс 6-10
      • Класс 6-10
      • CBSE
        • NCERT Books
          • NCERT Books for Class 5
          • NCERT Books Class 6
          • NCERT Books for Class 7
          • NCERT Books for Class 8
          • NCERT Books for Class 9
          • NCERT Books for Class 10
          • NCERT Книги для класса 11
          • NCERT Книги для класса 12
        • NCERT Exemplar
          • NCERT Exemplar Class 8
          • NCERT Exemplar Class 9
          • NCERT Exemplar Class 10
          • NCERT Exemplar Class 11
          NCERT Exemplar Class 11
          • RS Aggarwal
            • Решения RS Aggarwal класса 12
            • Решения RS Aggarwal класса 11
            • RS Aggarwal Решения класса 10
            • Решения RS Aggarwal класса 9
            • Решения RS Aggarwal класса 8
            • Решения RS Aggarwal класса 7
            • Решения RS Aggarwal класса 6
          • RD Sharma
            • RD Sharma Class 6 Решения RD
            • 7 Решения
            • Решения RD Sharma Class 8
            • Решения RD Sharma Class 9
            • Решения RD Sharma Class 10
            • Решения RD Sharma Class 11
            • Решения RD Sharma Class 12
          • PHYSICS
            • Механика
            • Термодинамика
            • Электромагнетизм
          • ХИМИЯ
            • Органическая химия
            • Неорганическая химия
            • Периодическая таблица
          • Математическая таблица 9027 9027 Число простых чисел 9027 9027 Статистика Пифа Тр Игонометрические функции
            • Взаимосвязи и функции
            • Последовательности и серии
            • Таблицы умножения
            • Детерминанты и матрицы
            • Прибыль и убытки
            • Полиномиальные уравнения
            • Деление фракций
            • Microology
          • ФОРМУЛЫ
            • Математика Формулы
            • алгебра Формулы
            • Тригонометрия формулы
            • Геометрия Формулы
          • КАЛЬКУЛЯТОРЫ
            • Математика Калькуляторы
            • Физика Калькуляторы
            • Химия Калькуляторы
          • CBSE Примеры Бумаги
            • CBSE Образцы документов для класса 6
            • Образцы документов CBSE для класса 7
            • Образцы документов CBSE для класса 8
            • Образцы документов CBSE для класса 9
            • Образцы документов CBSE для класса 10
            • Образцы документов CBSE для класса 1 1
            • Образцы документов CBSE для класса 12
          • Вопросники предыдущего года CBSE
            • Вопросы CBSE за предыдущий год, класс 10
            • Вопросы CBSE за предыдущий год, класс 12
          • HC Verma Solutions
            • HC Verma Solutions Класс 11 по физике
            • HC Verma Solutions Класс 12 по физике
          • Решения Лакмира Сингха
            • Решения Лахмира Сингха класса 9
            • Решения Лахмира Сингха класса 10
            • Решения Лахмира Сингха класса 8
            6 Примечания CBSE
            • Примечания CBSE класса 7
            • Примечания CBSE класса 8
            • Примечания CBSE класса 9
            • Примечания CBSE класса 10
            • Примечания CBSE класса 11
            • Примечания CBSE класса 12
            • Примечания CBSE
            Примечания к редакции класса 9
            • CBSE Примечания к редакции класса 10
            • CBSE Примечания к редакции класса 11
            • Примечания к редакции класса 12 CBSE
          • Дополнительные вопросы CBSE
            • Дополнительные вопросы по математике для класса 8 CBSE
            • Дополнительные вопросы по науке для класса 8 CBSE
            • Дополнительные вопросы по математике для класса 9 CBSE
            • Вопросы
            • CBSE Class 10 Дополнительные вопросы по математике
            • CBSE Class 10 Science Extra Questions
          • CBSE Class
            • Class 3
            • Class 4
            • Class 5
            • Class 6
            • Class 7
            • Class 7
            • Class Класс 9
            • Класс 10
            • Класс 11
            • Класс 12
          • Учебные решения
        • Решения NCERT
          • Решения NCERT для класса 11
            • Решения NCERT для физики класса 11
            Для класса 11 Решения NCERT Химия
            • Решения NCERT для биологии класса 11
            • Решение NCERT s Для класса 11 по математике
            • NCERT Solutions Class 11 Accountancy
            • NCERT Solutions Class 11 Business Studies
            • NCERT Solutions Class 11 Economics
            • NCERT Solutions Class 11 Statistics
            • NCERT Solutions Class 11 Commerce
          • NCERT Solutions for Class 12
            • Решения NCERT для физики класса 12
            • Решения NCERT для химии класса 12
            • Решения NCERT для биологии класса 12
            • Решения NCERT для математики класса 12
            • Решения NCERT, бухгалтерия класса 12
            • Решения NCERT, класс 12, бизнес-исследования
            • NCERT Solutions Class 12 Economics
            • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1
            • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2
            • NCERT Solutions Class 12 Micro-Economics
            • NCERT Solutions Class 12 Commerce
            • NCERT Solutions Class 12 Macro-Economics
          • NCERT Solut ионы Для класса 4
            • Решения NCERT для математики класса 4
            • Решения NCERT для класса 4 EVS
          • Решения NCERT для класса 5
            • Решения NCERT для математики класса 5
            • Решения NCERT для класса 5 EVS
          • Решения NCERT для класса 6
            • Решения NCERT для математики класса 6
            • Решения NCERT для науки класса 6
            • Решения NCERT для класса 6 по социальным наукам
            • Решения NCERT для класса 6 Английский язык
          • Решения NCERT для класса 7
            • Решения NCERT для математики класса 7
            • Решения NCERT для науки класса 7
            • Решения NCERT для социальных наук класса 7
            • Решения NCERT для класса 7 Английский язык
          • Решения NCERT для класса 8
            • Решения NCERT для математики класса 8
            • Решения NCERT для науки 8 класса
            • Решения NCERT для социальных наук 8 класса ce
            • Решения NCERT для класса 8 Английский
          • Решения NCERT для класса 9
            • Решения NCERT для социальных наук класса 9
          • Решения NCERT для математики класса 9
            • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 1
            • Решения NCERT для математики класса 9, глава 2
            • Решения NCERT для математики класса 9, глава 3
            • Решения NCERT для математики класса 9, глава 4
            • Решения NCERT для математики класса 9, глава 5
            • Решения NCERT для математики класса 9, глава 6
            • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 7
            • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 8
            • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 9
            • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 10
            • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 11
            • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 12
            • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 13
            • NCER Решения T для математики класса 9 Глава 14
            • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
          • Решения NCERT для науки класса 9
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 1
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 2
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 3
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 4
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 5
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 6
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 7
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 8
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 9
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 10
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 12
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 11
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 13
            • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 14
            • Решения NCERT для класса 9 по науке Глава 15
          • Решения NCERT для класса 10
            • Решения NCERT для класса 10 по социальным наукам
          • Решения NCERT для математики класса 10
            • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 1
            • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 2
            • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 3
            • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 4
            • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 5
            • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 6
            • Решения NCERT для математики класса 10, глава 7
            • Решения NCERT для математики класса 10, глава 8
            • Решения NCERT для математики класса 10, глава 9
            • Решения NCERT для математики класса 10, глава 10
            • Решения NCERT для математики класса 10, глава 11
            • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 12
            • Решения NCERT для математики класса 10 Глава ter 13
            • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 14
            • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 15
          • Решения NCERT для науки класса 10
            • Решения NCERT для науки класса 10 Глава 1
            • Решения NCERT для класса 10 Наука Глава 2
            • Решения NCERT для Класса 10 Наука Глава 3
            • Решения NCERT для Класса 10 Наука Глава 4
            • Решения NCERT для Класса 10 Наука Глава 5
            • Решения NCERT для Класса 10 Наука Глава 6
            • Решения NCERT для Класса 10 Наука Глава 7
            • Решения NCERT для класса 10 Наука Глава 8
            • Решения NCERT для класса 10 по науке Глава 9
            • Решения NCERT для класса 10 по науке Глава 10
            • Решения NCERT для класса 10 по науке Глава 11
            • Решения NCERT для класса 10 Наука Глава 12
            • Решения NCERT для класса 10 Наука Глава 13
            • NCERT S Решения для класса 10 по науке Глава 14
            • Решения NCERT для класса 10 по науке Глава 15
            • Решения NCERT для класса 10 по науке Глава 16
          • Программа NCERT
          • NCERT
        • Commerce
          • Class 11
            Commerce
            • Учебный план класса 11
            • Учебный план класса 11 по бизнесу
            • Учебный план по экономике 11 класса
          • Учебный план по коммерции 12 класса
            • Учебный план 12 класса
            • Учебный план по бизнесу 12 класса
            • Учебный план класса 12 по экономике
            • Образцы документов для торговли
              • Образцы документов для коммерческих предприятий класса 11
              • Образцы документов для коммерческих предприятий класса 12
            • TS Grewal Solutions
              • TS Grewal Solutions Class 12 Accountancy
              • TS Grewal Solutions Class 11 Accountancy
              Отчет о движении денежных средств
            • 9 0278
            • Что такое предпринимательство
            • Защита прав потребителей
            • Что такое основной актив
            • Что такое баланс
            • Что такое фискальный дефицит
            • Что такое обыкновенные акции
            • Разница между продажами и маркетингом ICSE
            Образцы документов ICSE
            • Вопросы ICSE
            • Решения ML Aggarwal
              • Решения ML Aggarwal, класс 10 Математика
              • Решения ML Aggarwal, класс 9, математика
              • ML Aggarwal Solutions, класс 8, математика
              • ML
              • ML Aggarwal Solutions, класс 7 Solutions Class 6 Math
            • Selina Solutions
              • Selina Solutions для Class 8
              • Selina Solutions для Class 10
              • Selina Solutions для Class 9
            • Frank Solutions
              • Frank Solutions для Class 10 Maths
              • Решения для математики 9 класса
              9027 8
            • ICSE Class
              • ICSE Class 6
              • ICSE Class 7
              • ICSE Class 8
              • ICSE Class 9
              • ICSE Class 10
              • ISC Class 11
              • ISC Class 12
            IAS Экзамен IAS
            • Экзамен по государственной службе
            • Программа UPSC
            • Бесплатная подготовка к IAS
            • Текущие события
            • Список статей IAS
            • Мок-тест IAS 2019
              • Мок-тест IAS 2019 1
              Мок-тест 2
              • Комиссия по государственным услугам
                • Экзамен KPSC KAS
                • Экзамен UPPSC PCS
                • Экзамен MPSC
                • Экзамен RPSC RAS ​​
                • TNPSC Group 1
                • APPSC Group 1
                • BPSC Exam
                • MPC Exam
                • Экзамен GPSC
              • Вопросник UPSC 2019
                • Ответный ключ UPSC 2019
              • 913 26 Коучинг IAS
                • Коучинг IAS Бангалор
                • Коучинг IAS Дели
                • Коучинг IAS Ченнаи
                • Коучинг IAS Хайдарабад
                • Коучинг IAS Мумбаи
            9027 JEE 9027 JEE 9027 JEE Advanced Programme JEE 9027 JEE 9027
            • JEE Sample Paper
            • JEE Question Paper
            • Биномиальная теорема
            • Статьи JEE
            • Квадратное уравнение
            • Вопросы JEE
            • NEET
              • BYJU’S NEET Program
              • NEET
              • NEET
              • NEET Программа
              • NEET
              Документы
              • NEET Подготовка
              • NEET Syllabus
              • Поддержка
                • Разрешение жалоб
                • Служба поддержки клиентов
                • Центр поддержки
              • Вопросы NEET
            • COMBI 9027 9027 K27 9027 9027 COME In India K Программа 9 0278
            • Вопросы по COMED-K за предыдущий год
            • Образцы материалов по COMED-K
            • KCET
              • Программа KCET
              • Вопросы по KCET
            • WBJEE
            9027 WBJEE 9027 WBJEE GUJCET
            • Программа обучения GUJCET
            • Вопросы программы GUJCET
            • KVPY
              • Программа KVPY
            • MHT-CET
              • MHT-CET
                9027 9027 9027 NS27 9027 9027 NS27 9027 9027 9027 9027 9027 9027 NTSE
                • Учебный план NTSE
                • Вопросник NTSE
                • BCECE
                  • Учебный план BCECE
                • UPSEE
                  • Учебный план UPSEE
            • Polyren

              Полистирол — один из самых распространенных полимеров.Полистирол — недорогой и твердый пластик, и, наверное, в повседневной жизни чаще встречается только полиэтилен. Внешний корпус компьютера, который вы используете сейчас, вероятно, сделан из полистирола, как и корпуса таких вещей, как фены, телевизоры и кухонные приборы. Из пенопласта делают модели машинок и самолетов, как и многие другие игрушки. Также есть упаковка из пенопласта и изоляция, а также множество литых деталей внутри вашего автомобиля, например, ручки радио.

              Из пенополистирола делают также стаканчики для питья — как из твердого пластика, так и из мягкого пенопласта.Популярная марка пенополистирола называется Styrofoam TM .

              Вы бы поверили, что все три чашки сделаны из полистирола ?!

              Вот молекула полистирола. Вы можете увидеть это в этой трехмерной модели справа или на диаграмме ниже. Щелкните трехмерное изображение, чтобы увидеть интерактивную версию. Разница между полистиролом и полиэтиленом заключается в том, что каждое повторяющееся звено в стироле имеет большую боковую группу вместо одной из H.На этой диаграмме маленькая буква «n» означает, что эта группа атомов повторяется снова и снова, образуя большую молекулу полистирола, которую вы видите справа (и ниже). Что, опять ребята ?!

              ---

              Цепи полистирола состоят из множества молекул стирола. (Итак, мономером является стирол.) Здесь вы можете увидеть модель и схему мономера стирола. Идите вперед, нажмите на изображение слева и поиграйте с появившейся 3D-моделью! Именно так молекула выглядит в наномасштабе.

              Большая часть полистирола, который вы найдете, будет обычным материалом, который используется в коробках для компакт-дисков и пластиковых вилках. Он хрупкий и легко ломается. Но есть и более новые, более прочные, которые можно использовать для специальных работ. Давайте поговорим о некоторых из них.

              Полистирол тот же, но другой ….

              Появился новый вид полистирола — синдиотактический полистирол . Теперь, чтобы понять, чем он отличается от простого старого полистирола, мы должны изобразить всю полимерную цепь вытянутой, например:

              Однако это не показывает всей картины.Когда мы смотрим на это в 3D, эта большая группа подвесных пятен может торчать к вам (как будто она находится перед экраном компьютера) или с другой стороны (как будто она находится за экраном), примерно так:

              В простом (или атактическом ) полистироле нет регулярного порядка, на какой стороне цепочки находятся эти подвесные группы, как и в структуре, показанной выше.

              В синдиотактическом полистироле все остальные группы подвесок торчат на вас, а другие — сзади, от вас.(Кстати, синдиотактический звук звучит так: sinn-dee-oh-tack’-tick.)

              Здесь вы можете увидеть новый синдиотактический полистирол рядом со старым атактическим полистирол. Опять же, нажмите на изображения, чтобы отобразить версии, которые вы можете крутить и поворачивать, увеличивать и уменьшать масштаб, чтобы действительно почувствовать, как выглядят эти два полимера.

              Обратите внимание на то, насколько прямая и правильная синдиотактическая молекула по сравнению с тем, насколько пучком и «неорганизованным» выглядит обычный полистирол.Новый синдиотактический полистирол является кристаллическим (это просто еще один способ сказать «все упорядочено и организовано»), что делает его более прочным и устойчивым к воздействию тепла и химикатов. Его изготовление стоит дороже, поэтому из него не делают чашки и пластиковые ножи. Ученые считают, что было бы полезно изготавливать медицинское оборудование, потому что его прочная кристаллическая структура позволяет ему противостоять влаге, теплу и чистящим средствам, используемым для его стерилизации.

              Давай, бей!

              Но есть еще кое-что, что можно сделать со старомодным атактическим полистирол.Хотите увидеть что-нибудь действительно отличное?

              Что произойдет, если мы возьмем мономер стирола и добавим в смесь полибутадиеновый каучук? Взгляните на полибутадиен, и вы увидите, что в нем есть двойные связи, которые могут полимеризоваться. В итоге полибутадиен образует привитой сополимер с мономером стирола. Привитой сополимер имеет один вид полимера для основной цепи с растущими из него цепями, которые сделаны из другого типа полимера.В данном случае это полистирольная цепь с растущими из нее цепями полибутадиена.

              Эти эластичные цепи, свисающие с основной цепи, делают некоторые хорошие вещи для полистирола. Они поглощают энергию, когда полимер чем-то ударяется. Это делает его более прочным, не таким хрупким и способным выдерживать более сильные удары, не ломаясь, чем обычный полистирол. Этот материал получил название ударопрочный полистирол , или сокращенно HIPS.

              Еще одна вещь, которая происходит при смешивании полистирола и полибутадиена, — это то, что все еще остаются отдельные цепи каждого полимера, которые образуют так называемую полимерную смесь .Но именно цепи из полистирола с прикрепленной резиной придают HIPS хорошие качества.

              СБС

              Полистирол также входит в состав твердой резины, называемой поли (стирол-бутадиен-стирол) или каучук SBS. Каучук СБС — это термопластичный эластомер. Это означает, что он действует как пластик и резина одновременно.

              Этот материал хорош для изделий, изготовленных в формах (например, пластмасс), но при этом должен быть эластичным. Хороший пример — низ кроссовок.Большинство из них — это резина SBS.

              .