2.4.7. Полистирол и его сополимеры

Молекулы полистирола (ПС) имеют структурную формулу

Атактический ПС получают радикальной полимеризацией стирола в присутствии пероксидных или диазосоединений в качестве инициа­торов. В промышленности полимеризацию проводят в массе, в эмуль­сии (в водной среде), реже — в суспензии.

ПС относится к полярным полимерам. Устойчив к концентрирован­ным растворам кислот, за исключением азотной. Стоек к воде, спиртам, щелочам, насыщенным углеводородам и растительным маслам. Хоро­шо растворим в ароматических и хлорированных углеводородах, слож­ных эфирах, кетонах.

ПС является типичным аморфным полимером. Молекулярная масса М = 500÷2000 тыс. Плотность 1,05-1,15 г/см³. Температура стеклования - 100°С. Температура деполимеризации около 260°С. ПТР — от 1,5 до 16 г/10 мин.

Токсичность полимера обусловлена присутствием в нем мономера. Опасность представляет не только остаточный мономер, но и стирол, который может образоваться в результате деструкции полимера. Для применяемых в пищевой и медицинской промышленностях марок ПС ПДК стирола в модельных средах составляет 0,05 мг/л. Сополимеры стирола менее токсичны, чем гомополимер.

В обозначении марок входит способ полимеризации: ПСЭ — эмуль­сионный; ПСМ — в массе; ПСС — суспензионный.

Из ПС можно изготавливать тару всеми методами переработки тер­мопластов. В конструкциях тары используют достоинства ПС, такие как хорошая размерная стабильность, идеальная оптическая прозрачность, способность к окрашиванию прозрачными или матовыми красителями, устойчивость к пищевым кислотам и щелочам, легкость нанесения пе­чати, хорошие свариваемость и склеиваемость.

В виде пленки ПС используют преимущественно для изготовления термоусадочных этикеток на стеклянные и пластмассовые бутылки. Тонкие экструзионные покрытия картона обеспечивают блестящую прочную поверхность складных коробок, упрощают сварку пленки при изготовлении прозрачных окон и полупроницаемых мембран для упа­ковки свежих овощей и фруктов.

Из листового неориентрированного и ориентированного ПС мето­дами термоформования получают блистерную упаковку, лотки для раз­нообразной продукции, одноразовую посуду, подставки для продуктов, однопорционные стаканчики для приправ и кремов, упаковку для офор­мления витрин магазинов и т.п.

Из вспененного листового ПС методами термоформования производят лотки для пищевых продуктов (мяса и овощей), коробки для яиц, защитные футляры, чехлы, коробки и др. Из вспененного ПС выполняют внутренние вставки и прокладки для защиты продукции от ударов и вибрации.

Методом литья под давлением из гранулированного ПС формуют разнообразные твердые, блестящие, хрустально прозрачные коробки и контейнеры для аппаратуры, игрушек, косметики, медицины, ювелир­ных изделий, внутренние крепежные детали и подставки для ювелир­ных изделий, часов и т.п. С помощью этой технологии выпускают раз­нообразную упаковку пищевой продукции и одноразовую посуду.

Ударопрочный полистирол (УПС)

Ударопрочный полистирол (УПС) представляет собой блоксополимер стирола с каучуком. В немодифицированном состоянии ПС - хрупкий материал, и его удельная ударная вязкость недостаточна для многих применений. Ударопрочный ПС более гибок, имеет большую ударную прочность, но меньшую прочность при растяжении и термическую стойкость, чем немодифицированный ПС. Химические свойства немодифицированного ПС одинаковы со свойствами. Ударопрочный ПС - превосходный материал для получения различных изделий методом термоформования. Введение в ПС синтетических каучуков, уменьшая хрупкость, снижает прозрачность ПС. Вспененный полистирол

Вспененный полистирол обладает высокой жиростойкостью, является прекрасным теплоизолятором. Применяется для изготовления различных упаковочных изделий методом термоформования (прокладки в ящики для яблок, коробочки для фасовки яиц, подносы и лотки для расфасовки свежего мяса, рыбы, чипсов и т.д.).

Сополимеры стирола с акрилонитрилом (САН)

Сополимеры стирола с акрилонитрилом (САН) имеют более высокую химическую стойкость по сравнению с базовым полимером ПС.

АБС-пластик АБС-пластик - сополимер стирола, бутадиена, акрилонитрила. Его свойства варьируются в широких пределах в зависимости от состава композиции и метода производства. АБС пластик имеет более высокую ударную вязкость, химическую стойкость и пластичность, чем УПС. Применяется в виде банок и подносов.