Полистирол

Слайд 1

Слайд 2

Полимер - органическое вещество, длинные молекулы которого построены из одинаковых многократно повторяющихся звеньев - мономеров . Размер молекулы полимера определяется степенью полимеризации n, т.е. числом звеньев в цепи. Если n= от 10 до 20 , вещества представляют собой легкие масла . С возрастанием n увеличивается вязкость, вещество становится воскообразным, наконец, при n=1000 образуется твердый полимер Степень полимеризации промышленно выпускаемых полистиролов n = 600—2500

Слайд 3

Промышленное производство полистирола основано на радикальной полимеризации стирола. Различают 3 основных способа его получения: Эмульсионный Суспензионный Блочный или получаемый в массе Получение Полимеризация — процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) к активным центрам в растущей молекуле полимера

Слайд 4

Эмульсионный метод получения -наиболее устаревший метод получения, не получивший широкого применения в производстве. Эмульсионный полистирол получают в результате реакции полимеризации стирола в водном растворе щелочных веществ при температуре 85-95 °C. Для этого метода требуются: стирол, вода, эмульгатор и инициатор полимеризации . В качестве инициаторов реакции применяют водорастворимые соединения. Данным методом можно получать полистирол с наибольшей молекулярной массой. Эмульгатор - стабилизатор эмульсий; вещества , обеспечивающие создание эмульсий из несмешивающихся жидкостей

Слайд 5

Суспензионный метод получения Суспензионный метод полимеризации производится по периодической схеме в реакторах с мешалкой. Стирол подготавливают, суспендируя его в химически чистой воде посредством применения стабилизаторов эмульсии и инициаторов полимеризации. Процесс полимеризации производится при постепенном повышении температуры (до 130 °С) под давлением. Результатом является — получение суспензии из которой полистирол выделяют путём центрифугирования, затем его промывают и сушат. Данный метод получения полистирола также является устаревшим Суспендирование - перемешивание, частичное растворение Центрифугирование — разделение неоднородных систем на фракции по плотности при помощи центробежных сил. Эмульсия - это смесь ТРЁХ веществ, два из которых - несмешивающиеся жидкости, а третье - эмульгатор . Эмульгатор - стабилизатор эмульсий; вещества , обеспечивающие создание эмульсий из несмешивающихся жидкостей

Слайд 6

Блочный или получаемый в массе метод получения Полимеризацию проводят постадийно в среде бензола — сначала при температуре 80-100 °С, а затем стадией 100—220 °С. Реакция прекращается при степени превращения стирола в полистирол до 80-90 % массы. Непрореагировавший стирол-мономер удаляют из расплава полистирола вакуумированием, понижая содержание остаточного стирола в полистироле до 0,01-0,05 %, непрореагировавший мономер возвращается на полимеризацию. Полистирол, полученный блочным методом отличается высокой чистотой и стабильностью параметров. Данная технология наиболее эффективна и практически не имеет отходов. Бензол - органическое химическое соединение, бесцветная жидкость со специфическим сладковатым запахом. Простейший ароматический углеводород. Вакуумирование - это удаление неконденсирующихся примесей, воздуха

Слайд 7

Основные физико-химические свойства Полистирол – термопластичный материал, обладающий высокой твёрдостью и хорошими диэлектрическими свойствами, химически стойкий по отношению к щелочам и кислотам, кроме азотной и уксусной. Полистирол не растворяется в низших спиртах, алифатических углеводородах, фенолах, простых эфирах. Растворяется в собственном мономере, ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах, ацетоне . Устойчив к радиоактивному облучению, но стойкость к ультрафиолетовым лучам невелика. Полистирол легко формуется и окрашивается. Хорошо обрабатывается механическими способами. Без труда склеивается. Обладает низким влагопоглощением и высокой влагостойкостью и морозостойкостью. Изделия из полистирола обладают высоким глянцем. В органической химии соединения разделяются на два класса: ароматические — содержащие бензольное кольцо и другие подобные замкнутые структуры, и алифатические соединения , которые их не содержат. Фенолы — органические соединения ароматического ряда, в молекулах которых гидроксильные группы связаны с атомами углерода ароматического кольца

Слайд 8

Основные физико-химические свойства Полистирол горюч и взрывоопасен. Пределы взрывоопасности в смеси с воздухом при комнатной температуре от 1,1 до 6,1 объемн . %. Допустимая концентрация паров в воздухе не выше 0,5 мг/м. Систематическое вдыхание паров стирола в концентрации выше допустимой приводит к хроническому заболеванию печени. Полистирол обладает средней газопроницаемостью ,но высокой паропроницаемостью . Паропропускание быстро понижается при отрицательных температурах, что позволяет использовать полистирол для упаковки продуктов при низких температурах.

Слайд 9

Применение в промышленности Существуют 2 основных вида полистирола: полистирол общего назначения (GPPS) ударопрочный полистирол (HIPS) Прозрачный полистирол (GPPS) - неударопрочный материал. Используется в основном для внутреннего остекления, служит экономичной альтернативой оргстеклу. Ударопрочный полистирол ( HIPS) обладает повышенной ударопрочностью , благодаря добавкам из бутадиенового или других специальных каучуков, которые обладают ударной вязкостью. Его область применения довольна широка - наружная реклама, торговое оборудование, детали холодильников и так далее. Ударная вязкость – это способность различных материалов поглощать энергию ударной нагрузки, что является одним из важнейших показателей прочности.

Слайд 10

Применение Наиболее часто ПС применяют для изготовления: визитных карточек, канцтоваров, игрушек; контейнеров, упаковки и посуды для пищевой промышленности; корпусов техники, упаковки для косметики; элементов оборудования сантехнического назначения; торгового и выставочного оборудования; объемных (формованных) изделий в дизайне и наружной рекламе; отделочных материалов в строительстве.

Слайд 11

Заключение Так изучение полистирола одного из известных полимеров привело к его повсеместному использованию. Мы порой даже не задумываемся из чего сделан тот, или иной предмет окружающий нас. Все чаще натуральные материалы, например дерево, заменяется пластмассам, который гораздо дешевле, и износостойкий. Изучение полимеров, их физических, химических свойств, а так же взаимодействие различных полимеров друг с другом, приводит к появлению новых соединений, которые соответствовали бы нужным свойствам. Например, можно создавать ударопрочные соединения, или соединения сочетающие несколько нужных свойств, например ударопрочность , морозостойкость, стойкость к воздействию солнечных лучей.