Химические свойства. Зависимость температуры кипения стирола от давления Т, кип., °C 32,40 45,60 53,86 60,05 65,45 69,68 76,60 82,19

Таблица 2

Зависимость температуры кипения стирола от давления

Т, кип., °C	32,40	45,60	53,86	60,05	65,45	69,68	76,60	82,19
Р, мм рт.ст.

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

Температура, °C	Плотность, Мг/см3	Вязкость, Па?с	Удельная теплоемкость, кДж/(кг?К)	Давление, мм рт.ст.	Теплота испарения, кДж/моль
	0,9238	9,76	1,634	1,3	44,6
	0,9150	8,77	1,660	2,6	44,2
	0,9063	7,81	1,686	4,9	43,8
	0,9019	7,30	1,700	6,6	43,6
	0,8975	6,94	1,719	8,8	43,3
	0,8887	6,21	1,748	15,2	42,9
	0,8800	5,52	1,781	25,0	42,5
	0,8712	4,90	1,809	39,8	42,0
	0,8624	4,38	1,843	61,0	41,6
	0,8537	3,92	1,884	92,0	41,2
	0,8449	3,48	1,927		40,7
	0,8361	3,12	1,980		40,2
	0,8274	2,78	2,042		39,7
	0,8186	2,48	2,110		39,3
	0,8098	2,21	2,165		38,7
	0,8011	1,96	2,240		38,2
	0,7925	1,75	2,320		37,6

Добавление новой работы

Производство полистирола

Продукты, получающиеся в результате суспензионной и эмульсионной полимеризации, представляют собой шарообразные частицы, различающиеся размером. Суспензионный полистирол крупнее - средний размер частиц – 4х5 мм. Эмульсионный продукт - «бисер» - имеет средний размер частиц 1-10 мкм.

Физико-механические свойства

На физико-механические свойства полистирола в значительной мере влияет метод его получения, молекулярная масса, полидисперсность и ряд других факторов. При большом содержании низкомолекулярной фракции снижается прочность на разрыв, удар, изгиб, а также температура размягчения полимера; наличие высокомолекулярных фракций затрудняет переработку полистирола. Нагревание полимера, особенно выше температуры стеклования, приводит к снижению почти всех его прочностных характеристик, в том числе предела прочности при растяжении. До температуры стеклования для полистирола характерна небольшая величина удлинения при разрыве (3—4%); при более высокой температуре полистирол становится эластичнее, а затем мягким и липким, постепенно превращаясь в вязкую жидкость (около 185°С). Максимальной рабочей температурой, при которой можно применять полистирол, является температура70—75°С. Теплостойкость полистирола при достижении определенной степени полимеризации не зависит от молекулярной массы, но значительно снижается при увеличении содержания мономера. Эта закономерность объясняется тем, что температура размягчения полимера связана не с подвижностью цепей в целом, а лишь с подвижностью отдельных звеньев макромолекул и поэтому зависит от характера связи между звеньями. При высоких температурах (250—300°С) происходит деполимеризация полистирола с выделением мономера и других веществ, как, например, ди- и трифенилбензола. Полистирол, как и большинство пластиков, обладает ползучестью— способностью деформироваться при длительном воздействии нагрузки. Деформация полистирола под воздействием постоянной нагрузки увеличивается со временем, причем ползучесть тем больше, чем выше напряжение в материале. Аналогичное изменение ползучести полистирола наблюдается и при нагревании полимера, который при комнатной температуре и без нагрузки почти лишен текучести. Наличие внутренних напряжений в изделиях из полистирола снижает его физико-механические показатели. Напряжения распределены неравномерно по длине и сечению изделия. В оболочке изделия сосредоточены основные ориентационные напряжения, возникающие у стенок формы, в результате деформация молекул полимера. Понизить внутреннее напряжение, т. е. уменьшить различие в свойствах внутренних и наружных слоев материала, можно изменением конструкции пресс-формы и параметров литья, а также отжигом готовых изделий. Отжиг обычно производится в течение 1—3 ч при температуре 80—85°С с последующим ступенчатым охлаждением.

Химические свойства

Химические свойства стирола обусловлены высокой реакционной способностью боковой винильной группы. Фенильное ядро затрагивается в процессе термической полимеризации на стадии инициирования. При окислении стирола на воздухе происходит образование полимера, формальдегида и бензальдегида. Полистирол относится к группе весьма инертных пластмасс. Он стоек к действию щелочей и галогеноводородных кислот. Полистирол легко растворим в собственном мономере, ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах, ацетоне. Не растворяется в низших спиртах, алифатических углеводородах, фенолах, простых эфирах. Полимер обладает низким влагопоглощением, устойчив к радиоактивному излучению, к кислотам и щелочам, однако разрушается под действием концентрированной азотной кислоты и ледяной уксусной. Термическая деструкция полистирола с заметной скоростью протекает при температурах выше 200 °С. Основным продуктом разложения является мономерный стирол. Полистирол горюч. Для того чтобы понизить опасность возгорания, в него добавляют фосфорсодержащие соединения. Широкое использование полистирола в быту, строительстве, пищевой индустрии диктует необходимость максимального снижения содержания в нем остаточного мономера. По действующим нормам пищевой полистирол должен содержать менее 0,3% мономера.