Полистирол. 
Полимеры: свойства и применение

Полистирол (ПС) — синтетический термопластичный твердый, жесткий, аморфный полимер. Продукт полимеризации стирола. Полистирол является виниловым полимером. Структурно он представляет собой длинную углеводородную цепочку с фенильными группами, присоединенными, чаще хаотично, к каждому второму атому углерода.

Рис. 5. Синдиотактический и атактический полистирол.

Синтез

Промышленное производство полистирола основано на радикальной полимеризации стирола. Различают 3 основных способа его получения:

· Эмульсионный (ПСЭ) Наиболее устаревший метод получения, не получивший широкого применения в производстве. Эмульсионный полистирол получают в результате реакции полимеризации стирола в водном растворе щелочных веществ при температуре 85−95°C. Для этого метода требуются: стирол, вода, эмульгатор и инициатор полимеризации. Полистирол получаемый по данному методу имеет аббревиатуру — ПСЭ.

· Суспензионный (ПСС) Суспензионной полимеризацией по периодической схеме в реакторах объемом 10−50 м³, снабженных мешалкой и рубашкой. Стирол суспендируют в деминерализованной воде, используя различные стабилизаторы эмульсии; инициатор полимеризации растворяют в стироле. Процесс ведут при постепенном повышении температуры от 40 до 130 °C под давлением в течение 8−14 ч. Из полученной суспензии полистирол выделяют центрифугированием, после чего его промывают и сушат. Процесс удобен для получения и сополимеров стирола. Этим же методом в основном производят и пенополистирол.

· Блочный, или получаемый в массе (ПСМ).

Различают две схемы производства полистирола общего назначения: полной и неполной конверсии. Термическая полимеризацией в массе по непрерывной схеме представляет собой систему последовательно соединенных 2−3 колонных аппарата-реактора с мешалками. Полимеризацию проводят постадийно в среде бензола — сначала при температуре 80−100°С, а затем стадией 100−220°С. Полистирол, полученный блочным методом, отличается высокой чистотой и стабильностью параметров. Данная технология наиболее эффективна и практически не имеет отходов.

Ударопрочный полистирол (УПС) получают привитой сополимеризацией стирола с полибутадиеновыми или бутадиен-стирольными каучуками.

Вспененный пенополистирол (пенопласт) производится вспениванием полистирола и последующим спеканием частиц.

Полистирол перерабатывают литьем под давлением и экструзией при 190−230°С.