Свойство полистирола

Санкт-Петербургский государственный технологический институт

     (технический университет) 

     Кафедра химической Факультет IV технологии пластмасс Курс 3

     Группа 474 
 
 
 

     Отчёт по учебной практике 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Студент: __Чхортолия К.В________________________________ 

     Руководитель: Семенова А.Д. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2010 г.

 

      Содержание  

     Введение

     Описание полистирола

     Основные свойства

     2.1.     Физические свойства

     2.2.     Химические свойства

     Получение

     Надмолекулярная структура, конформация, конфигурация 

     Способы отверждения

     Применение в промышленности

     Заключение

     Список литературы

 

      Введение 

Полимерные вещества внедрились во все сферы человеческой деятельности - технику, здравоохранение, быт. Ежедневно мы сталкиваемся с различными пластмассами, резинами, синтетическими волокнами. Полимерные материалы обладают многими полезными свойствами: они высокоустойчивы в агрессивных средах, хорошие диэлектрики и теплоизоляторы. Некоторые полимеры обладают высокой стойкостью к низким температурам, другие - водоотталкивающими cвойствами и так далее.

Недостатками многих высокомолекулярных соединений является склонность к старению и, в частности, к деструкции - процессу уменьшению длины цепи и размеров молекул. Деструкция может быть вызвана механическими нагрузками, действий света, теплоты, воды и особенно кислорода и озона. Процесс уменьшения цепи идёт за счёт разрушения связей С-С и образования радикалов, которые в свою очередь, способствуют дальнейшему разрушению полимерных молекул.

Полимерные молекулы представляют собой обширный класс соединений, основными отличительными характеристиками которых являются большая молекулярная масса и высокая конформационная гибкость цепи. Можно с уверенностью сказать, что и все характеристические свойства таких молекул, а также связанные с этими свойствами возможности их применения обусловлены вышеуказанными особенностями.

Именно благодаря своим различным свойствам полимеры нашли такое обширное приминение во всех облостях человеческой деятельности. И в данной работе мною будет расотрен полистерол, как один из полимеров встречаюшися в нашей повседневной жизни. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Описание полистирола 

     Полистирол - термопластичный аморфный полимер с формулой

     [-СН₂-С(С₆Н₅)Н-]_n

     Структурная формула:

     

     Полистирол - прозрачное стеклообразное вещество, молекулярная масса 30-500 тыс., плотность 1,06 г/см³ (20 °С), температура стеклования 93°С.

     Для полистирола характерно коптящее пламя с цветочным сладковатым запахом (Этот запах корицы обычно можно обнаружить, уколов исследуемый предмет раскаленной иглой). Если к тому же предмет падает на пол с металлическим звоном то, скорее всего полистирол [8].

     Это твердое, упругое, бесцветное вещество. Фенильные группы препятствуют упорядоченному расположению макромолекул и формированию кристаллических образований. Это жесткий, аморфный полимер с невысокой механической прочностью при растяжении и изгибе. Полистирол имеет низкую плотность, низкую термическую стойкость, обладает отличными диэлектрическими свойствами и весьма низкой прочностью при ударе. Он легко деформируется при относительно невысоких температурах (80°C). При контакте с жирами выделяет мономер стирола. Для улучшения свойств полистирола его модифицируют различными сополимерами и подвергают сшиванию.

     Полистирол - дешёвый крупнотоннажный термопласт; характеризуется высокой твёрдостью, хорошими диэлектрическими свойствами, влагостойкостью, легко окрашивается и формуется, химически стоек, растворяется в ароматически и хлорированных алифатических углеводородах. Лучшими эксплуатационными свойствами обладают различные сополимеры стирола. Так, повышения теплостойкости и прочности при растяжении (на ~ 60 процентов) достигают сополимеризацией стирола с акрилонитрилом или a-метилстиролом, повышения прочности и ударной вязкости (от 5-10 до 50-100 кДж/м²) - получением привитых сополимеров стирола с 5-10% каучука, например бутадиенового (ударопрочный полистирол), а также тройных сополимеров акрилонитрила, бутадиена и стирола (т. н. АБС-пластик). Заменой акрилонитрила на метилметакрилат синтезируют прозрачные тройные сополимеры [5].

 

      2. Основные свойства 

     2.1. Физические свойства 

     Стирол 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.

     Важнейшие физические свойства стирола и α-метилстирола приведены ниже:

     Таблица 1 - Физические свойства стирола и α-метилстирола

     

 

      Таблица 2 - Зависимость температуры кипения стирола от давления

       

     Зависимость ряда физических свойств стирола от температуры дается эмпирическими уравнениями:

     для давления паров (P-в мм рт. ст., Т-в °C):

     для плотности:

     для поверхностного натяжения (30-90°C):

          

     Распространенные в технике три основных процесса полимеризации стирола приводят к получению продукта, разного внешнего вида. При блочной полимеризации процесс ведут путем постепенного нагревания жидкого мономера. Температурный режим подбирают таким образом, чтобы полимеризующаяся масса все время находилась в вязкотекучем состоянии. Это означает, что в конце процесса, когда конверсия мономера достигает значения, близкого к предельному, температура расплавленного полистирола должна быть порядка 200-230 °С. Массу продавливают через фильеры путем экструзии и в горячем или холодном состоянии разрезают на гранулы. Путем повторной экструзии блочный полистирол окрашивают и используют для дальнейшей переработки в изделия.

Таблица 3 -Зависимость некоторых свойств стирола от температуры 

     Продукты, получающиеся в результате суспензионной и эмульсионной полимеризации, представляют собой шарообразные частицы, различающиеся размером. Суспензионный полистирол крупнее - средний размер частиц - 4×5 мм. Эмульсионный продукт - «бисер» - имеет средний размер частиц  
1-10 мкм [3]. 

     Таблица 4 - Основные физические свойства полистирола