Полистирол, обладающий высокой светопрозрачностью, получают радикальной полимеризацией стирола; он соответствует общей формуле:
Таблица 12
Органические стекла
Название полимера
|
Физические свойства
|
Химическое (фирменное)
|
Принятое сокращение
|
Оптическая прозрачность,%
|
Показатель преломления
|
Прочность при растяжении МПа
|
Ударная вязкость
кДж/м2
|
Долговечность
|
русское
|
между
народное
|
Полистирол суспензионный и бллочный
|
ПСС,
ПСМ
|
GPPS
|
85-89
|
1.5924
|
40-45
|
18-28
|
стареет
|
Сополимер стирола с ММАа
|
МС
|
|
89-90
|
|
40-45
|
16-20
|
не стареет
|
Сополимер стирола с акрилонитрилом
|
САН
|
SAN
|
83-86
|
1.5080
|
до 70
|
16-24
|
долговечен
|
Сополимер стирола с ММАа и акрилонитрилом
|
МСН
|
ASA
|
84-89
|
|
|
22-25
|
долговечен
|
Полиметилметакрилат
|
ПММА
|
РММА
|
90
|
1.4895
|
60-70
|
25-30
|
не стареет
|
Сополимер ММАа с метил- и бутилакрилатами (Дакрилыб)
|
ПММА
|
РММА
|
90-92
|
|
|
16
|
не стареет
|
Сополимер ММА с акрилонитрилом (Имплексв)
|
|
|
85
|
1.5096
|
до 70
|
40-50
|
не стареет
|
Сополимер ММА с винилхлоридом (Винипрозб)
|
|
|
75
|
|
50
|
|
не стареет
|
Поли-4-метилпентен-1
|
ПМП
|
TRX
|
90
|
|
28-30
|
|
долговечен
|
Полиэтиленгликоль-бис-(аллилкарбонат)
|
ДЭГБАК
|
|
90
|
1.4996
|
35-42
|
|
не стареет
|
Полиэтилентерефталат
|
ПЭТ
|
РЕТ
|
85-89
|
1.574
|
|
90
|
долговечен
|
Поликарбонат (Лексанв, Макролонг)
|
ПК
|
РС
|
85-90
|
1.5896
|
до 100
|
500
|
долговечен
|
Ацетобутират целлюлозы (Этролб)
|
|
|
85
|
1.4754
|
20-40
|
> 40
|
не стареет
|
Примечание: а – метилметакрилат; б – российские фирмы; в – американская фирма «Дженерал электрик»; г – немецкая фирма «Бaйеp»
В промышленности полистирол получают, в основном, двумя методами –полимеризацией в массе (блоке)-блочный полистирол или в дисперсионной среде (в воде), где исходный мономер не растворяется, -суспензионный полистирол. Полимеризация по первому из этих способов осуществляется под действием радикальных инициаторов (органических перекисей) по непрерывной схеме, при высокой температуре, ступенчато повышающейся от 80 до 2200С. В конце процесса из реакционной массы отгоняют под вакуумом непрореагировавший мономер, а полимерный расплав гранулируют.
Второй способ – суспензионная полимеризация проводится в аппаратах периодического действия. При этом мономер эмульгируют в воде в присутствии растворимого в стироле и нерастворимого в воде инициатора (органических перекисей, динитрила азодиизомасленой кислоты и других), а также агентов, стабилизирующих эмульсию (эмульгаторов - поверхностно-активных веществ или тонкодисперсных твердых минеральных смесей). Полимеризация в этих условиях протекает внутри объема эмульгированных капелек мономера при постепенном подъеме температуры от 40 до 1300С и приводит к образованию твердых «бисерных» частичек полимера, размером от 0,1 до 1 мм, суспендированных в воде. Полученный таким образом суспензионный полистирол отделяют от водной фазы центрифугированием, промывают и сушат.
Для синтеза полистирола может использоваться и метод эмульсионной полимеризации. При этом в начале процесса также готовят эмульсию мономера в воде, стабилизированную добавкой поверхностно-активных веществ (мыла или соли сульфокислот), однако инициаторы полимеризации - персульфаты калия или аммония растворяют в дисперсионной среде (воде), а не в мономере, как в случае суспензионной полимеризации. В этих условиях рост полимерной цепи при полимеризации осуществляется на поверхности эмульгированных частиц стирола, а не в их объеме, как в случае суспензионной полимеризации. Образующиеся молекулы полистирола смываются с поверхности в дисперсионную фазу, вновь обнажая мономерную частицу, способную к дальнейшей полимеризации. В конце реакции образуется тонкая однородная полистирольная эмульсия в воде, называемая латексом. Для выделения полимера латекс коагулируют, отфильтровывают, промывают, сушат и гранулируют. Методом эмульсионной полимеризации полистирол получают в промышленности лишь в небольшом объеме.
Образцы марок полистирола, полученного различными методами имеют несущественные отличия в теплофизических и механических свойствах. Все они обладают высокой светопрозрачностью, низким водопоглощением, устойчивостью к щелочным растворам, хорошими диэлектрическими свойствами. Недостатком полистирола является невысокая теплостойкость (температура размягчения составляет 750С) и склонность к быстрому старению. Под воздействием солнечного света он быстро желтеет, становится хрупким и мутным. Поэтому полистирол используется, в основном, для производства недолговечных изделий ширпотреба – посуда, игрушки, авторучки, пуговицы, упаковка для пищевой и медицинской промышленности.
Более устойчивыми к старению, более долговечными, прочными и теплостойкими являются сополимеры стирола с метилметакрилатом, акрилонитрилом, а также тройной сополимер стирола акрилонитрила и метилметакрилата (Таблица 12). Эти полимеры сохраняют прозрачность полистирола, но отличаются долговечностью, т.е. хорошо сохраняют в процессе эксплуатации первоначальные физико-механические показатели. Поэтому указанные сополимеры стирола широко применяются в различных отраслях промышленности для изготовления изделий технического назначения и предметов широкого потребления: электро- и радиодеталей, панелей и крышек приборов, смотровых стекол, осветительной аппаратуры, мебельной фурнитуры, оптических изделий и линз.
Достарыңызбен бөлісу: |