5.3 Полистирол (пс)
В настоящее время полистирол и его сополимеры занимают 4 место по объему производства в мире.
Процесс образования полимера полистирола из мономера стирола можно изобразить следующим образом:
Внешние признаки полистирола. Это прозрачный бесцветный или слабоокрашенный полимер. "Стареет" на воздухе и из прозрачного материала превращается в матовый полупрозрачный. Тяжелее воды. Твердый, но хрупкий, т.е. не стойкий к ударным нагрузкам. При ударе или щелчке издает звонкий треск. При сгибании полоски полистирола, легко гнется, потом резко ломается с характерным треском. На изломе наблюдается мелкозернистая структура. Горит ярким, сильно коптящим пламенем (хлопья копоти тонкими паутинками взмывают вверх!). Запах сладковатый, цветочный. Не смачивается водой. Сополимеры стирола как правило окрашенные материалы, более стойкие к удару.
Основные свойства. Полистирол - термопласт. Вследствие прозрачности его относят к группе органических стекол. Плотность полистирола выше плотности воды и составляет 1050 - 1100 кг/м3. Хороший диэлектрик. Устойчив к действию органических растворителей, таких как спирты, гексан, гептан, петролейный эфир. Стоек к воздействию концентрированных растворов щелочей и кислот за исключением азотной кислоты. Растворяется в ароматических углеводородах (толуол, бензол), в хлорированных углеводородах (дихлорэтан, хлороформ) и в некоторых кетонах и сложных эфирах. Полистирол хрупок и обладает низкой теплопроводностью.
Применение полистирола и его сополимеров в деревообработке. В настоящее время вследствие хрупкости гомополимер полистирол мало распространен; шире применяются сополимеры стирола. Сополимеры обладают более высокой термостойкостью и стойкостью к ударным нагрузкам. Наибольшее распространение получили следующие сополимеры:
· Ударопрочный полистирол (УПС). Это сополимер стирола с бутадиеном
Он имеет температуру эксплуатации от - 40 до + 1000С.
· Сополимер стирола с акрилонитрилом, обладающий хорошей масло- и бензостойкостью
· АБС - пластик. Это привитой тройной сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола. Он имеет исключительно высокую химическую стойкость, теплостойкость, твердость, прочность при сжатии, при изгибе, стоек к ударным нагрузкам, хорошо совмещаются с металлами.
Из ударопрочного полистирола изготавливают мебельные ящики, детали детской мебели, сиденья табуреток. Из АБС - пластика производят опоры мебели, фурнитуру, мебельные изделия больших размеров, особенно для кухни и медицинских учреждений.
Широкое применение нашел пенополистирол (пенопласт), т.е. полистирол с ячейками, заполненными воздухом. Пенопласт - легкий, пористый материал белого цвета. Легко растворяется в ацетоне. Пенопласт имеет очень малую плотность (~40 - 80 кг/м3) и низкую теплопроводность, поэтому используется для тепло- и звукоизоляции зданий, в качестве противоударных прокладок, как добавка к бетону. Из пенополистирола изготовляют клеевые потолки, декоративные розетки, карнизы, декор и другие профильные строительные и мебельные изделия.