Полистирол

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.

10

20

30

40

50

60

70

80

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

Температура, °C

Плотность, Мг/см3

Вязкость, Па×с

Удельная теплоемкость, кДж/(кг×К)

Давление, мм рт.ст.

Теплота испарения, кДж/моль

0

10

20

25

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

0,9238

0,9150

0,9063

0,9019

0,8975

0,8887

0,8800

0,8712

0,8624

0,8537

0,8449

0,8361

0,8274

0,8186

0,8098

0,8011

0,7925

9,76

8,77

7,81

7,30

6,94

6,21

5,52

4,90

4,38

3,92

3,48

3,12

2,78

2,48

2,21

1,96

1,75

1,634

1,660

1,686

1,700

1,719

1,748

1,781

1,809

1,843

1,884

1,927

1,980

2,042

2,110

2,165

2,240

2,320

1,3

2,6

4,9

6,6

8,8

15,2

25,0

39,8

61,0

92,0

134

196

270

371

500

665

880

44,6

44,2

43,8

43,6

43,3

42,9

42,5

42,0

41,6

41,2

40,7

40,2

39,7

39,3

38,7

38,2

37,6

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

Плотность при 20 °C, г/см3

1,04–1, 965 (аморфного)

1,12 (кристаллического)

Удельная теплоемкость при 20 °C, кДж/(кг×К)

1,258 (20 °C) 1,84 (100 °C)

Термический коэффициент объемного расширения при 25 °C, 1/°C

(1,7–2,1) ×10-4 при Т<Тст

(5,1–6,0) ×10-4 при Т>Тст

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м×К)

0,1165 (50 °C ) 0,1276 (100 °C)

H сгорания, кДж/моль

– 434×10-3

H растворения, кДж/моль

– 3,59

H плавления кристаллов, кДж/моль

8,373

Вязкость расплава, Па×с при 217 °C

K=13,40

– 2,65 ×10-4 при Т<Тст

– 6,05×10-4 при Т>Тст

Коэффициент преломления nD (в блоке)

1,59–1,60

Коэффициент Пуассона

0,325

Диэлектрическая проницаемость

2,49–2,55

3.2.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. Нестоек к действию концентрированной азотной кислоты и ледяной уксусной кислоты.

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 [3].

4. Получение полистирола

Основным методом производства стирола в технике до сих пор является каталитическое дегидрирование этилбензола при высоких температурах. Этилбензол, в свою очередь, получают каталитическимжидкофазным алкилированием бензола этиленом на безводном AlCl3 в мягких условиях. Выход полупродукта и мономера в обоих процессах близок к 90 % от теории. Наибольшую сложность вызывает очистка конечного, продукта от этилбензола и побочных веществ (бензола, толуола и др.), которая производится многосту­пенчатой ректификацией смеси [3].

Страница:  1  2  3  4  5  6 


Другие рефераты на тему «Химия»:

Поиск рефератов

Последние рефераты раздела

Copyright © 2010-2024 - www.refsru.com - рефераты, курсовые и дипломные работы